BIO-select-epoll个人总结 + redis线程模型

本文详细介绍了I/O多路复用技术,包括select和epoll方法,以及它们在处理多客户端连接时的作用。进一步探讨了Redis如何采用单线程模型,结合I/O多路复用,高效处理大量并发请求,包括事件分派器和处理器的工作流程。

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先讲一下最简单的情况:

BIO+单client。

先是server启动服务并监听,然后client连接server,此时创建一个线程,并在内核生成文件描述符fd6,同时线程会调用recvfrom等待消息,如下图所示:
在这里插入图片描述
然后,client1发送数据,数据最终会到fd6上。此时线程就能读取到对应的数据,对数据进行处理后将结果返回给client1。
在这里插入图片描述

客户端当然不会只有一个,因此需要建立多个线程来进行处理。

BIO+多client。

如下图所示:当有三个客户端连接服务器,就需要有三个线程来分别对三个文件描述符(fd6,fd7,fd8)进行处理,另外,我们是可以使用线程池来管理多线程的。
在这里插入图片描述
虽然可以使用线程池对线程进行管理,提高效率,但客户端越来越多时,终究不能通过无限制地增加线程这一方式来解决问题。因此需要使用一种方式来管理多个文件描述符,也就是I/O多路复用。

I/O多路复用之select

服务器应用程序可以使用select来同时管理多个文件描述符(fds),只会这样就可以有效地控制线程的数量。但是select自身存在着明显的缺陷(这里不阐述),所以后来就出现了epoll方法。
在这里插入图片描述

I/O多路复用之epoll

在这里插入图片描述

应用:redis线程模型

首先,redis为什么要用单线程:https://cloud.tencent.com/developer/article/1120615

redis采用了单reactor单线程模式,也就是单线程中包含一个dispathcer分发器和多个handler处理器。

具体模型:
首先,redis创建socket服务端,生成一个名为server socket的套接字(文件描述符)。
客户端连接redis时,socket server套接字内会产生一个AE_READABLE的文件事件,事件会被IO多路复用程序监听,IO多路服用可以有select、epoll等,一般是epoll。
就绪的事件会被epoll出来然后放入一个队列中,这样就可以按照一定顺序分发给事件分派器dispatcher,不同的事件会分发给不同的handler(处理器),比方说本次的连接请求就会被分发到连接应答处理器。
建立连接后,redis会生成与客户端对应的套接字(文件描述符)socket1,之后客户端向redis发送的请求时,会在socket1中产生AE_READABLE的文件事件,然后最后会被分发给命令请求处理器。
客户端试图读取命令回复(询问是否有结果了)时,客户端套接字产生 AE_WRITEABLE 事件,触发命令回复处理器将命令回复全部写入到客户端对应的套接字中。
在这里插入图片描述

详见:https://blog.youkuaiyun.com/y277an/article/details/98342442

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