Redis② —— Redis线程模型

1. Redis是单线程吗？

• 指 接受客户请求 --> 解析请求 --> 进行数据读写操作 --> 发送数据给客户端 这个过程由一个主线程完成
• redis程序并不是单线程的，在启动时会启动后台进程
  • 2.6之前启动两个后台线程，分别处理关闭文件、AOF刷盘
  • 4.0后新增一个后台线程，用来异步释放redis内存（lazyfree线程）
  • 这三个任务很耗时不能交给主线程处理

2. redis单线程模式

• redis 6.0之前是单线程的，6.0之后引入了多线程
• 单线程处理流程：
  • 初始化：
    • 调用 epoll_create() 创建一个 epoll 对象和调用 socket() 创建一个服务端 socket
    • 调用 bind() 绑定端口和调用 listen() 监听该 socket
    • 将调用 epoll_ctl() 将 listen socket 加入到 epoll，同时注册「连接事件」处理函数。
  • 主线程进入事件循环函数：
    • 先调用处理发送队列函数，看发送队列是否有任务
      • 有 --> write函数发出去，如果这一轮没发送完就会注册写事件处理函数，等待 epoll_wait 发现可写后再处理
    • 调用 epoll_wait 函数等待事件的到来
      • 如果是连接事件 ，调用连接事件处理函数
        • 调用 accpet 获取已连接的 socket --> 调用 epoll_ctl 将已连接的 socket 加入到 epoll --> 注册「读事件」处理函数
      • 如果是读事件 ，调用读事件处理函数
        • 调用 read 获取客户端发送的数据 --> 解析命令 --> 处理命令 --> 将客户端对象添加到发送队列 --> 将执行结果写到发送缓存区等待发送
      • 如果是写事件 ，调用写事件处理函数
        • 通过 write 函数将客户端发送缓存区里的数据发送出去，如果这一轮数据没有发送完，就会继续注册写事件处理函数，等待 epoll_wait 发现可写后再处理

3. redis采用单线程为什么速度还快？

• Redis 的大部分操作都在内存中完成，并且采用了高效的数据结构
• 采用单线程模型可以避免了多线程之间的竞争
• 采用了 I/O 多路复用机制处理大量的客户端 Socket 请求

4. redis 6.0 之后为什么引入了多线程？

• 采用了多个 I/O 线程来处理网络请求，这是因为随着网络硬件的性能提升，Redis 的性能瓶颈有时会出现在网络 I/O 的处理上
• 对于命令的执行，Redis 仍然使用单线程来处理
• Redis 在启动的时候，默认情况下会额外创建 6 个线程 （不包括主线程）
  • Redis-server ： Redis的主线程，主要负责执行命令；
  • bio_close_file、bio_aof_fsync、bio_lazy_free：三个后台线程，分别异步处理关闭文件任务、AOF刷盘任务、释放内存任务；
  • io_thd_1、io_thd_2、io_thd_3：三个 I/O 线程，用来分担 Redis 网络 I/O 的压力。