redis的io多路复用

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mob649e8166c3a5 2023-12-04 05:19:02 ©著作权

文章标签 多路复用 Redis 单线程 文章分类 Redis 数据库

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Redis的IO多路复用

在并发访问量较高的网络应用中，IO操作往往成为性能瓶颈之一。对于单线程的应用程序来说，使用阻塞IO方式会导致线程被阻塞，无法处理其他的并发请求，从而影响系统的整体性能。

Redis是一种高性能的内存数据库，为了提高其性能，Redis采用了异步非阻塞IO模型，并且使用了IO多路复用技术来管理多个IO事件。

IO多路复用

IO多路复用是指通过一种机制，将多个IO请求的读写事件注册到一个或多个IO复用器上，然后通过IO复用器来监听这些事件是否就绪，并通知应用程序进行处理。

Linux中常用的IO多路复用技术有select、poll和epoll。其中，epoll是Linux特有的一种IO多路复用机制，相对于select和poll，具有更好的性能和扩展性。

Redis的IO多路复用

Redis的IO多路复用是基于epoll实现的。Redis使用了一个单独的线程来处理IO事件，该线程通过epoll来监听连接的读写事件。

当有新的连接请求到来时，Redis会将该连接的读写事件注册到epoll中，当有事件就绪时，epoll会通知Redis进行处理。

以下是一个简单的示例代码，演示了Redis的IO多路复用机制：

import socket
import select

# 创建socket
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
server_socket.bind(('127.0.0.1', 8888))
server_socket.listen(5)

# 创建epoll对象
epoll = select.epoll()
# 将服务器socket注册到epoll中，并监听读事件
epoll.register(server_socket.fileno(), select.EPOLLIN)

connections = {}
requests = {}
responses = {}

while True:
    events = epoll.poll()

    for fileno, event in events:
        # 有新的连接请求
        if fileno == server_socket.fileno():
            connection, address = server_socket.accept()
            connection.setblocking(0)
            epoll.register(connection.fileno(), select.EPOLLIN)
            connections[connection.fileno()] = connection
            requests[connection.fileno()] = b''
            responses[connection.fileno()] = b'Hello, World!'

        # 有读事件就绪
        elif event & select.EPOLLIN:
            data = connections[fileno].recv(1024)
            if data:
                requests[fileno] += data
            else:
                epoll.unregister(fileno)
                connections[fileno].close()
                del connections[fileno]
                del requests[fileno]
                del responses[fileno]

        # 有写事件就绪
        elif event & select.EPOLLOUT:
            bytes_sent = connections[fileno].send(responses[fileno])
            responses[fileno] = responses[fileno][bytes_sent:]

# 关闭socket和epoll
server_socket.close()
epoll.close()

在上述示例中，首先创建了一个服务器socket，并将其注册到epoll中。然后，通过epoll监听事件，当有新的连接请求到来时，将新的连接注册到epoll中，并监听读事件。当有读事件或写事件就绪时，进行相应的处理。