Redis中的IO多路复用机制

前言

  提起Redis,我们经常会说其底层是一个单线程模型,但这是不严谨的。Redis单线程指的是网络请求模块只使用了一个线程来分发所有网络请求,其他模块该使用多线程,如AOF时的BIGREWRITE时,仍会使用了多线程处理。既然是单线程模型,那么就不需要CPU频繁切换上下文线程了,显然CPU就不是Redis的瓶颈。Redis瓶颈最有可能是机器内存网络带宽

Redis中的单线程模型

  Redis基于Reactor模式开发了自己的网络事件处理器,称之为文件事件处理器(File Event Hanlder)。文件事件处理器由SocketIO多路复用程序文件事件分派器(dispather)事件处理器(handler)四部分组成。关于IO多路复用的相关知识,这方面可以参考我之前的文章,Java 网络IO模型简介,这里就不多解释了。文件事件处理器的模型如下所示:

image.png

  IO多路复用程序会同时监听多个socket,当被监听的socket准备好执行acceptreadwriteclose等操作时,与这些操作相对应的文件事件就会产生。IO多路复用程序会把所有产生事件的socket压入一个队列中,然后有序地每次仅分配其中的一个socket发送给文件事件分派器,文件事件分派器接收到socket之后会根据socket产生的事件类型调用对应的事件处理器进行处理。

  文件事件处理器分为几种:

  • 连接应答处理器:用于处理客户端的连接请求;
  • 命令请求处理器:用于执行客户端传递过来的命令,比如常见的setlpush等;
  • 命令回复处理器:用于返回客户端命令的执行结果,比如setget等命令的结果;

  事件种类:

  • AE_READABLE:与两个事件处理器结合使用。
    • 客户端连接服务器端时,服务器端会将连接应答处理器与socketAE_READABLE事件关联起来;
    • 客户端向服务端发送命令的时候,服务器端将命令请求处理器AE_READABLE事件关联起来;
  • AE_WRITABLE:当服务端有数据需要回传给客户端时,服务端将命令回复处理器socketAE_WRITABLE事件关联起来。

  Redis的客户端与服务端的交互过程如下所示:

image.png

总结

  通常所指Redis中的单线程仅仅是指Redis使用单线程文件事件处理器来分发所有的网络请求,因而Redis的瓶颈在于机器的内存和网络带宽。文件事件处理器SocketIO多路复用程序文件事件分派器事件处理器组成。

Reference

Redis 为什么这么快?

Redis为什么是单线程?

posted @ 2020-08-20 22:52  Reecelin  阅读(14682)  评论(0编辑  收藏  举报