Redis 线程模型

背景

随着年龄的增长，很多曾经烂熟于心的技术原理已被岁月摩擦得愈发模糊起来，技术出身的人总是很难放下一些执念，遂将这些知识整理成文，以纪念曾经努力学习奋斗的日子。本文内容并非完全原创，大多是参考其他文章资料整理所得，感谢每位技术人的开源精神。

简介

本文介绍 Redis 线程模型的原理及演进，主要介绍 Redis 核心网络模型。

Redis 单线程

早期的 Redis 版本（准确点说是 Redis v4.0 之前的版本）使用的是单线程模型，Redis 官方给出的解释是：Redis 的瓶颈通常不会是 CPU，因为大多数请求都是 I/O 密集型而非 CPU 密集型，如果不考虑 RDB/AOF 等持久化方案，Redis 是完全的纯内存操作，执行速度非常快。Redis 真正的性能瓶颈在网络 I/O，也就是客户端与服务器之间的网络传输延迟。除此之外，单线程也可避免过多的上下文切换开销及线程同步机制开销，对 Redis 的设计、开发及维护也更加简单。

Redis v6.0 版本之前，核心网络模型一直是一个典型的 单 Reactor 模型，利用 select / epoll / kqueue 等 I/O 多路复用技术，在单线程事件循环中不断去处理客户端请求事件，最后回写响应数据到客户端。

核心概念：

• client：客户端对象，Redis 是典型的 CS 架构（Client - Server），客户端通过 Socket 与服务器建立连接并发送请求命令，服务器执行请求的命令并回写响应。Redis 使用结构体 client 存储客户端所有相关信息，包括套接字连接（*conn）、当前选择的数据库指针（*db）、读入缓冲区（querybuf）、写出缓冲区（buf）、写出数据链表（reply）等。
• aeApiPoll：I/O 多路复用 API，是基于 select / epoll_wait / kevent 等系统调用的封装，监听等待读写事件触发，然后处理，它是事件循环（Event Loop）中的核心函数，是事件驱动得以运行的基础。
• acceptTcpHandler：连接应答处理器，底层使用系统调用 accept 接受来自客户端的新连接，并为新连接注册绑定命令读取处理器，以备后续处理新的客户端 TCP 连接；除了这个处理器，还有对应的 acceptUnixHandler 负责处理 Unix Domain Socket 以及 acceptTLSHandler 负责处理 TLS 加密连接。
• readQueryFromClient：命令读取