Redis是一个单线程的KV服务(暂时先忽略Bio.c中定义的后台线程操作),其吞吐量在我的笔记本上用,其实现的核心是基于IO多路复用的事件驱动模型。
在讲述 Redis 如何提供服务之前,有必要介绍 Redis 的事件驱动模型。
我们知道,进程能够进行网络的读写操作,但有些时候这些读写操作是不可行的,譬如因为内核的网络发送缓冲区满了导致不可写;网络收取缓存中无数据可读,导致不可读。那如果有一种机制,可以在一个事件(可读或者可写)发生的时候,才告知到进程,这样就避免了进程在一个事件出现等待阻塞的情况,提高了进程的吞吐能力。 Redis 内部有一个小型的事件驱动,它和 Libevent 网络库的事件驱动一样,都是依托操作系统的 I/O 多路复用技术支撑起来的,这种 IO 驱动模型有个经典的名字:Reactor 模型,反应炉。
利用 I/O 多路复用技术,监听感兴趣的 I/O 事件,例如读事件,写事件等,同时也要维护一个以文件描述符为主键,数据为某个预设函数的事件表,这里其实就是一个数组或者链表。当事件触发时,比如某个文件描述符可读,系统会返回文件描述符值,用这个值在事件表中找到相应的数据项(包括回调函数等),从而实现回调。同样的,定时事件也是可以实现的,因为系统提供的 I/O 多路复用技术中的函数允许我们设置等待超时的时间,预设定时间内没有事件发生时,会返回。
上面一段话比较综合,可能需要一些 Linux 系统编程和网络编程的基础,但你会看到多数 Reactor 事件驱动程序都是这么实现的。