php怎么用来做网站,优化的概念,商贸公司网站建设方案,郑州网站建设公司咨询Redis 是个单线程程序#xff01;这点必须铭记。 也许你会怀疑高并发的 Redis 中间件怎么可能是单线程。很抱歉#xff0c;它就是单线程#xff0c;你的怀疑暴露了你基础知识的不足。莫要瞧不起单线程#xff0c;除了 Redis 之外#xff0c;Node.js 也是单线程#xff0c… Redis 是个单线程程序这点必须铭记。 也许你会怀疑高并发的 Redis 中间件怎么可能是单线程。很抱歉它就是单线程你的怀疑暴露了你基础知识的不足。莫要瞧不起单线程除了 Redis 之外Node.js 也是单线程Nginx 也是单线程但是它们都是服务器高性能的典范。 Redis 单线程为什么还能这么快 因为它所有的数据都在内存中所有的运算都是内存级别的运算。正因为 Redis 是单线程所以要小心使用 Redis 指令对于那些时间复杂度为 O(n) 级别的指令一定要谨慎使用一不小心就可能会导致 Redis 卡顿。 Redis 单线程如何处理那么多的并发客户端连接 这个问题有很多中高级程序员都无法回答因为他们没听过多路复用这个词汇不知道 select 系列的事件轮询 API没用过非阻塞 IO。 非阻塞 IO 当我们调用套接字的读写方法默认它们是阻塞的比如read方法要传递进去一个参数n表示最多读取这么多字节后再返回如果一个字节都没有那么线程就会卡在那里直到新的数据到来或者连接关闭了read方法才可以返回线程才能继续处理。而write方法一般来说不会阻塞除非内核为套接字分配的写缓冲区已经满了write方法就会阻塞直到缓存区中有空闲空间挪出来了。 img 非阻塞 IO 在套接字对象上提供了一个选项Non_Blocking当这个选项打开时读写方法不会阻塞而是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内部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空间字节数。读方法和写方法都会通过返回值来告知程序实际读写了多少字节。 有了非阻塞 IO 意味着线程在读写 IO 时可以不必再阻塞了读写可以瞬间完成然后线程可以继续干别的事了。 事件轮询 (多路复用) 非阻塞 IO 有个问题那就是线程要读数据结果读了一部分就返回了线程如何知道何时才应该继续读。也就是当数据到来时线程如何得到通知。写也是一样如果缓冲区满了写不完剩下的数据何时才应该继续写线程也应该得到通知。 img 事件轮询 API 就是用来解决这个问题的最简单的事件轮询 API 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可写事件。同时还提供了一个timeout参数如果没有任何事件到来那么就最多等待timeout时间线程处于阻塞状态。一旦期间有任何事件到来就可以立即返回。时间过了之后还是没有任何事件到来也会立即返回。拿到事件后线程就可以继续挨个处理相应的事件。处理完了继续过来轮询。于是线程就进入了一个死循环我们把这个死循环称为事件循环一个循环为一个周期。 每个客户端套接字socket都有对应的读写文件描述符。 read_events, write_events select(read_fds, write_fds, timeout)for event in read_events: handle_read(event.fd)for event in write_events: handle_write(event.fd)handle_others() # 处理其它事情如定时任务等 因为我们通过select系统调用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为多路复用 API。现代操作系统的多路复用 API 已经不再使用select系统调用而改用epoll(linux)和kqueue(freebsd macosx)因为 select 系统调用的性能在描述符特别多时性能会非常差。它们使用起来可能在形式上略有差异但是本质上都是差不多的都可以使用上面的伪代码逻辑进行理解。 服务器套接字serversocket对象的读操作是指调用accept接受客户端新连接。何时有新连接到来也是通过select系统调用的读事件来得到通知的。 事件轮询 API 就是 Java 语言里面的 NIO 技术 Java 的 NIO 并不是 Java 特有的技术其它计算机语言都有这个技术只不过换了一个词汇不叫 NIO 而已。 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顺序处理先到先服务。 响应队列 Redis 同样也会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。 如果队列为空那么意味着连接暂时处于空闲状态不需要去获取写事件也就是可以将当前的客户端描述符从write_fds里面移出来。等到队列有数据了再将描述符放进去。避免select系统调用立即返回写事件结果发现没什么数据可以写。出这种情况的线程会飙高 CPU。 定时任务 服务器处理要响应 IO 事件外还要处理其它事情。比如定时任务就是非常重要的一件事。如果线程阻塞在 select 系统调用上定时任务将无法得到准时调度。那 Redis 是如何解决这个问题的呢 Redis 的定时任务会记录在一个称为最小堆的数据结构中。这个堆中最快要执行的任务排在堆的最上方。在每个循环周期Redis 都会将最小堆里面已经到点的任务立即进行处理。处理完毕后将最快要执行的任务还需要的时间记录下来这个时间就是select系统调用的timeout参数。因为 Redis 知道未来timeout时间内没有其它定时任务需要处理所以可以安心睡眠timeout的时间。 Nginx 和 Node 的事件处理原理和 Redis 也是类似的 本文由 mdnice 多平台发布
