Redis原理篇-线程IO模型和通信协议（待补充）

线程IO模型

Redis是单线程为什么还能那么快？

因为它的所有数据都在内存中，所有的运算都是内存级别的运算。

Redis是单线程，为什么还能处理那么多并发客户端链接？

“多路复用”、非阻塞IO等，原理如下：

非阻塞IO

在套接字对象上提供一个选项Non_Blocking，当这个选项打开时，读写方法不会阻塞，能读多少读多少，能写多少写多少。能读多少取决于内核为套接字分配的读缓冲区的数据字节数，能写多少取决于内核为套接字分配的写缓冲区的空闲字节数。读写方法都会通过返回值告知程序实际读写了多少字节。

事件轮询（多路复用）

有了非阻塞IO，保证了读写不阻塞，但是什么时候下一次读，什么时候下一次写，此时就需要时间轮询来解决了。

最简单的事件轮询API就是select函数，它是操作系统提供给用户程序的API，输入是读写描述符列表read_fds&write_fds，输出是与之对应的可读写事件。同时还提供一个timeout参数，如果没有任何事件到来，那么就多多等待timeout的值的时间，线程处于阻塞状态。

我们通过select系统同时处理多个通道描述符的读写事件，因此我们将这类系统调用称之为多路复用API。现代OS的多路复用API早已不再使用select系统调用，而是使用epoll（Linux）和kqueue（FreeBSD和macosx）。

指令队列

Redis会将每个客户端套接字都关联一个指令队列，客户端的指令通过队列来排队进行处理，先到先服务。

响应队列

Redis同样也是为每个客户端套接字关联一个响应队列。Redis服务器通过响应队列来将指令的返回结果回复给客户端。

通信协议

resp是Redis序列化协议 Re dis S erialization P rotocol的简写。它是一种只管的文本协议，优势在于实现过程异常简单，解析性能极好。（Redis作者认为数据库系统的瓶颈一般不在于网络流量，而在于数据库自身的内部处理上，所以即使Redis使用了浪费流量的文本协议，但是依然可以取得极高的访问性能）。