Redis单线程经典模型
概念:
Redis 内部使用文件事件处理器 file event handler ,这个文件事件处理器是单线程的,所以 Redis 才叫做单线程的模型。
实现方式:
它采用 IO 多路复用机制同时监听多个 socket,将产生事件的 socket 压入内存队列中,事件分派器根据 socket 上的事件类型来选择对应的事件处理器进行处理
文件事件处理器的结构包含 4 个部分:
- 多个 socket
- IO 多路复用程序
- 文件事件分派器
- 事件处理器(连接应答处理器、命令请求处理器、命令回复处理器)
名词解释:
文件事件的处理器
Redis 为文件事件编写了多个处理器, 这些事件处理器分别用于实现不同的网络通讯需求, 比如说:
1)、为了对连接服务器的各个客户端进行应答, 服务器要为监听套接字关联连接应答处理器。
2)、为了接收客户端传来的命令请求, 服务器要为客户端套接字关联命令请求处理器。
3)、为了向客户端返回命令的执行结果, 服务器要为客户端套接字关联命令回复处理器。
4)、当主服务器和从服务器进行复制操作时, 主从服务器都需要关联特别为复制功能编写的复制处理器。
等等。
命令请求处理器:这个处理器负责从套接字中读入客户端发送的命令请求内容;
连接应答处理器:这个处理器用于对连接服务器监听套接字的客户端进行应答;
命令回复处理器:这个处理器负责将服务器执行命令后得到的命令回复通过套接字返回给客户端;
过程:
多个 socket 可能会并发产生不同的操作,每个操作对应不同的文件事件,但是 IO 多路复用程序会监听多个 socket,会将产生事件的 socket 放入队列中排队,事件分派器每次从队列中取出一个 socket,根据 socket 的事件类型交给对应的事件处理器进行处理。
Redis 服务端进程初始化的时候,会将 server socket 的 AE_READABLE 事件与连接应答处理器关联。
客户端 socket01 向 Redis 进程的 server socket 请求建立连接,此时 server socket 会产生一个 AE_READABLE 事件,IO 多路复用程序监听到 server socket 产生的事件后,将该 socket 压入队列中。文件事件分派器从队列中获取 socket,交给连接应答处理器。连接应答处理器会创建一个能与客户端通信的 socket01,并将该 socket01 的 AE_READABLE 事件与命令请求处理器关联。
假设此时客户端发送了一个 set key value 请求,此时 Redis 中的 socket01 会产生 AE_READABLE 事件,IO 多路复用程序将 socket01 压入队列,此时事件分派器从队列中获取到 socket01 产生的 AE_READABLE 事件,由于前面 socket01 的 AE_READABLE 事件已经与命令请求处理器关联,因此事件分派器将事件交给命令请求处理器来处理。命令请求处理器读取 socket01 的 key value 并在自己内存中完成 key value 的设置。操作完成后,它会将 socket01 的 AE_WRITABLE 事件与命令回复处理器关联。
如果此时客户端准备好接收返回结果了,那么 Redis 中的 socket01 会产生一个 AE_WRITABLE 事件,同样压入队列中,事件分派器找到相关联的命令回复处理器,由命令回复处理器对 socket01 输入本次操作的一个结果,比如 ok ,之后解除 socket01 的 AE_WRITABLE 事件与命令回复处理器的关联。