11_redis_线程 IO 模型

redis是单线程。
单线程还快的原因是:所有的数据都是在内存中,运算都是内存级别的。对于o(n)的指令要慎用,不然会造成卡顿
单线程处理并发:多路复用,非阻塞IO

非阻塞IO

当使用套接字读取的时候,默认是阻塞的,read方法需要传一个参数n,表示读取这么多的字节后返回,如果没有读取到这么多字节线程就会卡在那里,等新的数据过来,或者连接关闭,才会将数据返回。write方法一般是不会阻塞的,除非内核中为套接字分配的缓冲区已经满了,write方法就会阻塞,直到到缓冲区重新分配新的空间后。
非阻塞IO,是在套接字对象加入一个Non_Blocking。当这个选项打开的时候,读写方法不会阻塞,而是能读多少读多少,能写多少写多少。读写多少取决于为内核为套接字分配的读写缓冲区内部的字节数。读写方法返回值会告知读写了多少字节。

事件轮询(多路复用)

飞阻塞IO有一个问题,就是结果读写到一半的时候就返回了,线程如何知道什么时候需要继续读咧?就是当数据来的时候,线程是如何知道呢?写的时候,怎么知道缓冲区满了,写不完了,剩下的数据该什么时候才能写呢?

事件轮询API就是解决这个问题的。
最简单的事件轮询API就是select函数,是操作系统提供的。输入是读写描述符列表read_fds&write_fds。输出就是对应的可读可写的事件,同时提供了timeout参数,当 没有任何事件到来,会等timeout时间,线程处于阻塞状态。一旦期间有任何事件过来,就会立即返回。拿到事件后,线程顺序处理相应的事件,处理完后过来轮询,于是线程进入了一个死循环,称之为事件循环,一个循环一个周期

因为通过select函数调用处理多个管道描述符 的读写事件,所以称之为多路复用API。现在操作系统多路复用已经不用select函数了,而是使用epoll (linux) ,kqueue(freebsd & macosx),因为select描述符多的时候性能变差。他们的本质都是差不多的。
事件轮询API就是java中的NIO技术。

指令队列

redis为每个客户端套接字都关联了一个指令队列,客户端的指令通过队列进行顺序处理,先到先处理。

响应队列

redis为每个客户端套接字也提供了一个响应队列,服务器通过响应队列将响应的结果返回给客户端。如果队列为空,意味着现在连接处于空闲状态,不需要获取事件,就是将客户端描述符从write_fds中移除。当队列有数据的时候,再将描述符添加到write_fds中。应避免selelct系统调用立即返回写事件,这样会使cpu瞬间升高。

定时任务

服务器在处理IO的时候还要处理其他的事情,如果线程阻塞在select上面,还是需要处理别的事情。
redis的处理方式是:
将定时任务记录到称之为最小堆的数据结构中,这个堆中,最快处理的任务排在堆的最上方, 每个循环周期会处理排在最上面的任务,处理完之后, 将下一个最快执行的任务还需要的时间记录下来,这个时间就是selelct系统调用的timeout的时间,因为知道在timeout时间内没有需要处理的任务,所以可以安心的睡眠。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 215,012评论 6 497
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,628评论 3 389
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 160,653评论 0 350
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,485评论 1 288
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,574评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,590评论 1 293
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,596评论 3 414
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,340评论 0 270
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,794评论 1 307
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,102评论 2 330
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,276评论 1 344
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,940评论 5 339
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,583评论 3 322
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,201评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,441评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,173评论 2 366
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,136评论 2 352