Redis——非阻塞IO和队列

摘抄自《redis深度历险》。

Redis是个高并发的中间件，但是确实是单线程。而且，Nginx、Node.js等也是单线程的。Redis通过非阻塞IO（IO多路复用）处理那么多的并发客户端连接，并且，由于Redis所有的数据都在内存中，其所有的操作都是内存级别，因此速度非常快。另一方面，由于Redis是单线程，所以要小心使用Redis的一些指令，尤其是一些复杂度为O(n)的指令，一不小心就会导致Redis卡顿。

非阻塞IO

　　linux下非阻塞IO方式有select、epoll等等，关于epoll如何使用可以看这篇博客：《Linux下socket通信和epoll》。

非阻塞IO的伪代码一般如下：

　　如果没有任何事件到来，那么线程最多等待timeout时间，此时线程阻塞。一旦有事件到来，就可以立即返回，timeout时间到了仍然没有事件到来，也立即返回。拿到事件后，线程可以继续挨个处理相应的事件。处理完了，再重新轮询。这个循环一般称为事件循环。

 

指令队列

　　Redis会将每个客户端套接字都关联一个指令队列，客户端的指令通过队列来进行顺序处理，先到先服务。

响应队列

　　Redis同样为每个客户端套接字关联一个响应队列。Redis通过响应队列来将指令的返回结果回复给客户端。

定时任务

　　服务器除了响应IO事件外，还要处理其他任务，比如定时任务。但是当线程处于一个事件循环中，处于阻塞状态，怎样准确调度定时任务呢？

　　Redis会将定时任务记录在最小堆中，最近的一个定时任务将在堆的最上方。每个事件循环周期Redis线程都会执行当前的定时任务，在进入下一个事件循环时，将记录下一个最近的定时任务时间，并且将时间差设置为timeout时间。这样子Redis就知道，在timeout时间内没有其他定时任务要做，因此可以安心的阻塞在事件循环中。

　　Nginx和Node.js的事件处理原理和Redis类似。