來源：全菜工程師小輝
文件事件處理器
redis基于Reactor模式開發了網絡事件處理器，這個處理器被稱為文件事件處理器。 它的組成結構為4部分： 多個套接字、IO多路復用程序、文件事件分派器、事件處理器。 因為文件事件分派器隊列的消費是單線程的，所以Redis才叫單線程模型。
消息處理流程
- 文件事件處理器使用I/O多路復用(multiplexing)程序來同時監聽多個套接字，并根據套接字目前執行的任務來為套接字關聯不同的事件處理器。
- 當被監聽的套接字準備好執行連接應答(accept)、讀取(read)、寫入(write)、關閉(close)等操作時，與操作相對應的文件事件就會產生，這時文件事件處理器就會調用套接字之前關聯好的事件處理器來處理這些事件。
盡管多個文件事件可能會并發地出現，但I/O多路復用程序總是會將所有產生事件的套接字都推到一個隊列里面，然后通過這個隊列，以有序（sequentially）、同步（synchronously）、每次一個套接字的方式向文件事件分派器傳送套接字： 當上一個套接字產生的事件被處理完畢之后（該套接字為事件所關聯的事件處理器執行完畢）， I/O多路復用程序才會繼續向文件事件分派器傳送下一個套接字。
I/O 多路復用程序的實現
Redis的I/O多路復用程序的所有功能是通過包裝select、epoll、evport和kqueue這些I/O多路復用函數庫來實現的，每個I/O多路復用函數庫在Redis源碼中都對應一個單獨的文件，比如ae_select.c、ae_epoll.c、ae_kqueue.c等。
因為Redis為每個I/O多路復用函數庫都實現了相同的API，所以I/O多路復用程序的底層實現是可以互換的，如下圖所示。
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Redis在I/O多路復用程序的實現源碼中用#include宏定義了相應的規則，程序會在編譯時自動選擇系統中性能最好的I/O多路復用函數庫來作為Redis的I/O多路復用程序的底層實現：
/* Include the best multiplexing layer supported by this system. * The following should be ordered by performances, descending. */ #ifdef HAVE_EVPORT #include "ae_evport.c" #else #ifdef HAVE_EPOLL #include "ae_epoll.c" #else #ifdef HAVE_KQUEUE #include "ae_kqueue.c" #else #include "ae_select.c" #endif #endif #endif
文件事件的類型
I/O 多路復用程序可以監聽多個套接字的ae.h/AE_READABLE事件和ae.h/AE_WRITABLE事件，這兩類事件和套接字操作之間的對應關系如下：
- 當套接字變得可讀時（客戶端對套接字執行write操作，或者執行close操作），或者有新的可應答（acceptable）套接字出現時（客戶端對服務器的監聽套接字執行connect操作），套接字產生AE_READABLE 事件。
- 當套接字變得可寫時（客戶端對套接字執行read操作），套接字產生AE_WRITABLE事件。I/O多路復用程序允許服務器同時監聽套接字的AE_READABLE事件和AE_WRITABLE事件，如果一個套接字同時產生了這兩種事件，那么文件事件分派器會優先處理AE_READABLE事件，等到AE_READABLE事件處理完之后，才處理AE_WRITABLE 事件。這也就是說，如果一個套接字又可讀又可寫的話，那么服務器將先讀套接字，后寫套接字。
文件事件的處理器
Redis為文件事件編寫了多個處理器，這些事件處理器分別用于實現不同的網絡通訊需求，常用的處理器如下：
- 為了對連接服務器的各個客戶端進行應答， 服務器要為監聽套接字關聯連接應答處理器。
- 為了接收客戶端傳來的命令請求， 服務器要為客戶端套接字關聯命令請求處理器。
- 為了向客戶端返回命令的執行結果， 服務器要為客戶端套接字關聯命令回復處理器。
連接應答處理器
networking.c中acceptTcpHandler函數是Redis的連接應答處理器，這個處理器用于對連接服務器監聽套接字的客戶端進行應答，具體實現為sys/socket.h/accept函數的包裝。
當Redis服務器進行初始化的時候，程序會將這個連接應答處理器和服務器監聽套接字的AE_READABLE事件關聯起來，當有客戶端用sys/socket.h/connect函數連接服務器監聽套接字的時候， 套接字就會產生AE_READABLE 事件， 引發連接應答處理器執行， 并執行相應的套接字應答操作，如圖所示。
命令請求處理器
networking.c中readQueryFromClient函數是Redis的命令請求處理器，這個處理器負責從套接字中讀入客戶端發送的命令請求內容， 具體實現為unistd.h/read函數的包裝。
當一個客戶端通過連接應答處理器成功連接到服務器之后， 服務器會將客戶端套接字的AE_READABLE事件和命令請求處理器關聯起來，當客戶端向服務器發送命令請求的時候，套接字就會產生 AE_READABLE事件，引發命令請求處理器執行，并執行相應的套接字讀入操作，如圖所示。
在客戶端連接服務器的整個過程中，服務器都會一直為客戶端套接字的AE_READABLE事件關聯命令請求處理器。
命令回復處理器
networking.c中sendReplyToClient函數是Redis的命令回復處理器，這個處理器負責將服務器執行命令后得到的命令回復通過套接字返回給客戶端，具體實現為unistd.h/write函數的包裝。
當服務器有命令回復需要傳送給客戶端的時候，服務器會將客戶端套接字的AE_WRITABLE事件和命令回復處理器關聯起來，當客戶端準備好接收服務器傳回的命令回復時，就會產生AE_WRITABLE事件，引發命令回復處理器執行，并執行相應的套接字寫入操作， 如圖所示。
當命令回復發送完畢之后， 服務器就會解除命令回復處理器與客戶端套接字的 AE_WRITABLE 事件之間的關聯。
一次完整的客戶端與服務器連接事件示例
假設Redis服務器正在運作，那么這個服務器的監聽套接字的AE_READABLE事件應該正處于監聽狀態之下，而該事件所對應的處理器為連接應答處理器。
如果這時有一個Redis客戶端向Redis服務器發起連接，那么監聽套接字將產生AE_READABLE事件， 觸發連接應答處理器執行： 處理器會對客戶端的連接請求進行應答， 然后創建客戶端套接字，以及客戶端狀態，并將客戶端套接字的 AE_READABLE 事件與命令請求處理器進行關聯，使得客戶端可以向主服務器發送命令請求。
之后，客戶端向Redis服務器發送一個命令請求，那么客戶端套接字將產生 AE_READABLE事件，引發命令請求處理器執行，處理器讀取客戶端的命令內容， 然后傳給相關程序去執行。
執行命令將產生相應的命令回復，為了將這些命令回復傳送回客戶端，服務器會將客戶端套接字的AE_WRITABLE事件與命令回復處理器進行關聯： 當客戶端嘗試讀取命令回復的時候，客戶端套接字將產生AE_WRITABLE事件， 觸發命令回復處理器執行， 當命令回復處理器將命令回復全部寫入到套接字之后， 服務器就會解除客戶端套接字的AE_WRITABLE事件與命令回復處理器之間的關聯。
Redis疑問快答
詳細的解答，請查看筆者之前的幾篇Redis博客。
是否使用過Redis集群，集群的原理是什么？
Redis Sentinal著眼于高可用，在master宕機時會自動將slave提升為master，繼續提供服務。
Redis Cluster著眼于擴展性，在單個redis內存不足時，使用Cluster進行分片存儲。
如何使用過Redis做異步隊列？
一般使用list結構作為隊列，rpush生產消息，lpop消費消息。 當lpop沒有消息的時候，要適當sleep一會再重試。
如果不用sleep，list還有個指令叫blpop，在沒有消息的時候，它會阻塞住直到消息到來。
如果想要生產一次消費多次，可以使用pub/sub主題訂閱者模式，可以實現1:N的消息隊列，但在消費者下線后，生產的消息會丟失，想要持久化的話，需要使用消息隊列如rabbitmq等。
redis如何實現延時隊列？
使用sortedset，拿時間戳作為score，消息內容作為key調用zadd來生產消息，消費者用zrangebyscore指令獲取N秒之前的數據輪詢進行處理。
如果有大量的key需要設置同一時間過期，需要注意什么？
如果大量的key過期時間設置的過于集中，到過期的那個時間點，redis可能會出現短暫的卡頓現象。 一般需要在過期時間上加一個隨機值，使得過期時間分散一些。
Redis單點吞吐量
單點TPS達到8萬/秒，QPS達到10萬/秒，補充下TPS和QPS的概念
- QPS: 應用系統每秒鐘最大能接受的用戶訪問量。每秒鐘處理完請求的次數，注意這里是處理完，具體是指發出請求到服務器處理完成功返回結果。可以理解在server中有個counter，每處理一個請求加1，1秒后counter=QPS。
- TPS：每秒鐘最大能處理的請求數。每秒鐘處理完的事務次數，一個應用系統1s能完成多少事務處理，一個事務在分布式處理中，可能會對應多個請求，對于衡量單個接口服務的處理能力，用QPS比較合理。
Redis哈希槽
Redis集群沒有使用一致性hash,而是引入了哈希槽的概念，當需要在 Redis 集群中放置一個 key-value 時，根據 CRC16(key) mod 16384的值，決定將一個key放到哪個桶中。
Redis集群最大節點個數是多少？
Redis集群預分好16384個桶(哈希槽)
Redis事務是什么？
Redis事務可以一次執行多個命令，有以下特點：
- 批量操作在發送 EXEC 命令前被放入隊列緩存。
- 收到 EXEC 命令后進入事務執行，事務中任意命令執行失敗，其余的命令依然被執行。
- 在事務執行過程，其他客戶端提交的命令請求不會插入到事務執行命令序列中。
事務可以理解為一個打包的批量執行腳本，但批量指令并非原子化的操作，中間某條指令的失敗不會導致前面已做指令的回滾，也不會造成后續的指令不做。
