redis6.0引入IO多線(xiàn)程的讀寫(xiě)，更高效的處理請(qǐng)求，Redis只是將IO讀寫(xiě)變成了多線(xiàn)程，命令的執(zhí)行還是由主線(xiàn)程單線(xiàn)程執(zhí)行，因此，多線(xiàn)程下操作Redis不會(huì)出現(xiàn)線(xiàn)程安全的問(wèn)題，不用像JAVA那樣加鎖，解鎖，這也是Redis為什么這么快的根本原因。
大家好，我是哪吒。
今天搞一下經(jīng)典面試題Redis為什么選擇單線(xiàn)程？Redis為什么這么快？，實(shí)現(xiàn)快速入門(mén)，豐富個(gè)人簡(jiǎn)歷，提高面試level，給自己增加一點(diǎn)談資，秒變面試小達(dá)人，BAT不是夢(mèng)。
一、Redis版本迭代
- Redis2.6，支持lua腳本。
- Redis3.0，支持集群。
- Redis4.0，混合持久化，多線(xiàn)程異步刪除。
- Redis5.0，核心代碼重構(gòu)。
- Redis6.0，多線(xiàn)程IO。
- Redis7.0，F(xiàn)unction、Multi-part-AOF。
二、Redis4.0之前為什么一直采用單線(xiàn)程？
1、Redis采用單線(xiàn)程模型方便開(kāi)發(fā)和維護(hù)。
2、單線(xiàn)程模型也可以通過(guò)IO多路復(fù)用和非阻塞IO并發(fā)處理多客戶(hù)端請(qǐng)求。
3、對(duì)于Redis來(lái)說(shuō)，主要的性能瓶頸是內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)，而不是CPU。
三、Redis6.0引入多線(xiàn)程
Redis6.0之前，Redis從網(wǎng)絡(luò)IO處理到實(shí)際的讀寫(xiě)命令處理，都是單線(xiàn)程的，只不過(guò)在數(shù)據(jù)刪除、數(shù)據(jù)持久化的時(shí)候使用的是多線(xiàn)程。
Redis的性能瓶頸主要是網(wǎng)絡(luò)IO，因此，Redis6.0開(kāi)始，采用多個(gè)IO線(xiàn)程來(lái)處理網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，提高網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求處理的并行度。
四、Redis主線(xiàn)程和IO線(xiàn)程是如何完成請(qǐng)求的？
1、服務(wù)端和客戶(hù)端建立socket連接
主線(xiàn)程負(fù)責(zé)建立連接，并把socket放入全局等待隊(duì)列，主線(xiàn)程通過(guò)輪詢(xún)的方法將socket連接分配給IO線(xiàn)程。
2、IO線(xiàn)程讀取并解析請(qǐng)求
主線(xiàn)程一旦把socket分配給IO線(xiàn)程，就會(huì)進(jìn)入阻塞狀態(tài)，等待IO線(xiàn)程完成客戶(hù)端請(qǐng)求，此時(shí)，采用多個(gè)IO線(xiàn)程并行處理。
3、主線(xiàn)程執(zhí)行請(qǐng)求命令
IO線(xiàn)程解析完請(qǐng)求，主線(xiàn)程還是會(huì)以單線(xiàn)程的方式執(zhí)行這些命令。
4、IO線(xiàn)程會(huì)寫(xiě)回socket和主線(xiàn)程清空全局隊(duì)列
當(dāng)主線(xiàn)程執(zhí)行完請(qǐng)求命令后，會(huì)將結(jié)果寫(xiě)入緩沖區(qū)，主線(xiàn)程進(jìn)入阻塞狀態(tài)，等待IO線(xiàn)程將結(jié)果回寫(xiě)到socket中，并返回給客戶(hù)端。
回寫(xiě)socket完畢后，主線(xiàn)程清空全局隊(duì)列。
五、IO多路復(fù)用是什么？
IO多路復(fù)用，一種同步的IO模型，實(shí)現(xiàn)一個(gè)線(xiàn)程監(jiān)視多個(gè)文件句柄，一旦某個(gè)文件句柄就緒就能夠通知到對(duì)用的應(yīng)用程序進(jìn)行對(duì)應(yīng)的讀寫(xiě)操作，沒(méi)有文件句柄就緒時(shí)，程序就會(huì)進(jìn)入阻塞狀態(tài)，釋放CPU資源。
1、IO，操作系統(tǒng)層面指數(shù)據(jù)在內(nèi)核態(tài)和用戶(hù)態(tài)之間進(jìn)行的讀寫(xiě)操作；
2、多路，多個(gè)客戶(hù)端socket連接；
3、復(fù)用，復(fù)用線(xiàn)程；
4、IO多路復(fù)用，使用單線(xiàn)程就能夠同時(shí)處理多個(gè)客戶(hù)端socket連接；
客戶(hù)端socket對(duì)應(yīng)的文件描述符FileDescriptor注冊(cè)進(jìn)epoll，epoll會(huì)監(jiān)聽(tīng)哪些socket有消息，避免大量的無(wú)用操作。
此時(shí)socket采用非阻塞模式，整個(gè)過(guò)程只在調(diào)用select、poll、epoll時(shí)才會(huì)阻塞，收到客戶(hù)端消息不會(huì)阻塞，這個(gè)進(jìn)程就會(huì)被充分利用起來(lái)，這種模式一般被稱(chēng)為事件驅(qū)動(dòng)，也就是reactor反應(yīng)模式。
采用epoll的方式，最終目的是提高服務(wù)器的吞吐能力。
IO多路復(fù)用與epoll函數(shù)才是“Redis為什么這么快？”的直接原因。
六、總結(jié)
Redis是一個(gè)基于內(nèi)存操作、KV形式的數(shù)據(jù)庫(kù)，采取多路復(fù)用、非阻塞IO、避免了不必要的上下文切換等特性。
Redis一直存在BigKey問(wèn)題，因此在Redis4.0引入了多線(xiàn)程異步刪除，正式打開(kāi)Redis多線(xiàn)程新篇章。
Redis6.0引入IO多線(xiàn)程的讀寫(xiě)，更高效的處理請(qǐng)求，Redis只是將IO讀寫(xiě)變成了多線(xiàn)程，命令的執(zhí)行還是由主線(xiàn)程單線(xiàn)程執(zhí)行，因此，多線(xiàn)程下操作Redis不會(huì)出現(xiàn)線(xiàn)程安全的問(wèn)題，不用像Java那樣加鎖，解鎖，這也是Redis為什么這么快的根本原因。
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