03 高性能IO模型：采用多路复用机制的“单线程”Redis
本篇重点
三个问题：
“Redis真的只有单线程吗？”
“为什么用单线程？”
“单线程为什么这么快？”
- “Redis真的只有单线程吗？”
- 否，“单线程”指的是Redis的网络IO和键值对读写是由一个线程完成的[1]
- Redis的其他功能由额外线程完成：持久化、异步删除、集群数据同步等
- 网络IO和键值对读写即Socket编程中的如下步骤
- 网络IO：bind/listen、accept、parse、send/recv
- KV读写：GET/PUT...
- “Redis为什么用单线程？”
- 多线程的开销：共享资源的并发访问控制，互斥锁等待，导致并转串
- “单线程Redis为什么那么快？”
- 大部分操作在内存完成（硬件速度）
- 高效数据结构（哈希表、跳表等）
- IO多路复用机制：使其在网络IO中能并发处理大量客户端请求，实现高吞吐率
- 多路复用机制
网络操作的基本IO模型、潜在阻塞点（Redis采用单线程IO，若被阻塞将无法进行多路复用）
-
基本IO模型：
-
阻塞点：
accept()、recv()、send() -
Socket网络模型本身支持非阻塞模式
| 调用方法 | 返回套接字类型 | 非阻塞模式 | 效果 |
|---|---|---|---|
| socket() | 主动套接字 | ||
| listen() | 监听套接字 | 可设置 | accept()非阻塞 |
| accept() | 已连接套接字 | 可设置 | send()/recv()非阻塞 |
- 基于多路复用的高性能IO模型
- Linux多路复用机制——一个线程处理多个IO流，如
select/epoll - 基于多路复用的Redis高性能IO模型
- 在请求到达时，如何通知到Redis线程？
基于事件的回调机制（select/epoll提供）
事件被放入事件队列，Redis单线程对该事件队列进行处理。
QA
“Redis基本IO模型”中的潜在性能瓶颈？
图片来源于极客时间专栏《Redis核心技术与实战》
Redis6.0开始，将网络IO和键值对读写分开处理——网络请求解析线程（支持网络快速读写）、读写处理（主线程） ↩︎
