redis IO多路復用線程模型

(2)redis的線程模型


1)文件事件處理器

redis

基于reactor模式開發(fā)了網(wǎng)絡事件處理器,這個處理器叫做文件事件處理器烫饼,file event handler储狭。這個文件事件處理器,是單線程的梨州,redis才叫做單線程的模型祖秒,采用IO多路復用機制同時監(jiān)聽多個socket诞吱,根據(jù)socket上的事件來選擇對應的事件處理器來處理這個事件舟奠。


如果被監(jiān)聽的socket準備好執(zhí)行accept、read房维、write沼瘫、close等操作的時候,跟操作對應的文件事件就會產(chǎn)生咙俩,這個時候文件事件處理器就會調(diào)用之前關聯(lián)好的事件處理器來處理這個事件耿戚。


文件事件處理器是單線程模式運行的,但是通過IO多路復用機制監(jiān)聽多個socket阿趁,可以實現(xiàn)高性能的網(wǎng)絡通信模型膜蛔,又可以跟內(nèi)部其他單線程的模塊進行對接,保證了redis內(nèi)部的線程模型的簡單性脖阵。


文件事件處理器的結構包含4個部分:多個socket皂股,IO多路復用程序,文件事件分派器命黔,事件處理器(命令請求處理器呜呐、命令回復處理器、連接應答處理器悍募,等等)卵史。


多個socket可能并發(fā)的產(chǎn)生不同的操作,每個操作對應不同的文件事件搜立,但是IO多路復用程序會監(jiān)聽多個socket,但是會將socket放入一個隊列中排隊槐秧,每次從隊列中取出一個socket給事件分派器啄踊,事件分派器把socket給對應的事件處理器。


然后一個socket的事件處理完之后刁标,IO多路復用程序才會將隊列中的下一個socket給事件分派器颠通。文件事件分派器會根據(jù)每個socket當前產(chǎn)生的事件,來選擇對應的事件處理器來處理膀懈。


2)文件事件


當socket變得可讀時(比如客戶端對redis執(zhí)行write操作顿锰,或者close操作),或者有新的可以應答的sccket出現(xiàn)時(客戶端對redis執(zhí)行connect操作)启搂,socket就會產(chǎn)生一個AE_READABLE事件硼控。


當socket變得可寫的時候(客戶端對redis執(zhí)行read操作),socket會產(chǎn)生一個AE_WRITABLE事件胳赌。


IO多路復用程序可以同時監(jiān)聽AE_REABLE和AE_WRITABLE兩種事件牢撼,要是一個socket同時產(chǎn)生了AE_READABLE和AE_WRITABLE兩種事件,那么文件事件分派器優(yōu)先處理AE_REABLE事件疑苫,然后才是AE_WRITABLE事件熏版。


3)文件事件處理器


如果是客戶端要連接redis纷责,那么會為socket關聯(lián)連接應答處理器

如果是客戶端要寫數(shù)據(jù)到redis,那么會為socket關聯(lián)命令請求處理器

如果是客戶端要從redis讀數(shù)據(jù)撼短,那么會為socket關聯(lián)命令回復處理器


4)客戶端與redis通信的一次流程


在redis啟動初始化的時候再膳,redis會將連接應答處理器跟AE_READABLE事件關聯(lián)起來,接著如果一個客戶端跟redis發(fā)起連接曲横,此時會產(chǎn)生一個AE_READABLE事件喂柒,然后由連接應答處理器來處理跟客戶端建立連接,創(chuàng)建客戶端對應的socket胜榔,同時將這個socket的AE_READABLE事件跟命令請求處理器關聯(lián)起來胳喷。


當客戶端向redis發(fā)起請求的時候(不管是讀請求還是寫請求,都一樣)夭织,首先就會在socket產(chǎn)生一個AE_READABLE事件吭露,然后由對應的命令請求處理器來處理。這個命令請求處理器就會從socket中讀取請求相關數(shù)據(jù)尊惰,然后進行執(zhí)行和處理讲竿。

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接著redis這邊準備好了給客戶端的響應數(shù)據(jù)之后,就會將socket的AE_WRITABLE事件跟命令回復處理器關聯(lián)起來弄屡,當客戶端這邊準備好讀取響應數(shù)據(jù)時题禀,就會在socket上產(chǎn)生一個AE_WRITABLE事件,會由對應的命令回復處理器來處理膀捷,就是將準備好的響應數(shù)據(jù)寫入socket迈嘹,供客戶端來讀取。


命令回復處理器寫完之后全庸,就會刪除這個socket的AE_WRITABLE事件和命令回復處理器的關聯(lián)關系秀仲。


(3)為啥redis單線程模型也能效率這么高?


1)純內(nèi)存操作

2)核心是基于非阻塞的IO多路復用機制

3)單線程反而避免了多線程的頻繁上下文切換問題(百度)

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