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單進程單線程的Redis如何能夠高並發

socket 為什麽 server accept code 創建 socket實現 線程安全問題 memcach

參考文檔:

(1)http://yaocoder.blog.51cto.com/2668309/888374
(2)http://www.cnblogs.com/syyong/p/6231326.html

1、基本原理
采用多路 I/O 復用技術可以讓單個線程高效的處理多個連接請求(盡量減少網絡IO的時間消耗)
(1)為什麽不采用多進程或多線程處理?

多線程處理可能涉及到鎖
多線程處理會涉及到線程切換而消耗CPU

(2)單線程處理的缺點?

無法發揮多核CPU性能,不過可以通過在單機開多個Redis實例來完善

2、Redis不存在線程安全問題?
Redis采用了線程封閉的方式,把任務封閉在一個線程,自然避免了線程安全問題,不過對於需要依賴多個redis操作的復合操作來說,依然需要鎖,而且有可能是分布式鎖

3、什麽是多路I/O復用(Epoll)
(1) 網絡IO都是通過Socket實現,Server在某一個端口持續監聽,客戶端通過Socket(IP+Port)與服務器建立連接(ServerSocket.accept),成功建立連接之後,就可以使用Socket中封裝的InputStream和OutputStream進行IO交互了。針對每個客戶端,Server都會創建一個新線程專門用於處理
(2) 默認情況下,網絡IO是阻塞模式,即服務器線程在數據到來之前處於【阻塞】狀態,等到數據到達,會自動喚醒服務器線程,著手進行處理。阻塞模式下,一個線程只能處理一個流的IO事件
(3) 為了提升服務器線程處理效率,有以下三種思路

(1)非阻塞【忙輪詢】:采用死循環方式輪詢每一個流,如果有IO事件就處理,這樣可以使得一個線程可以處理多個流,但是效率不高,容易導致CPU空轉

(2)Select代理(無差別輪詢):可以觀察多個流的IO事件,如果所有流都沒有IO事件,則將線程進入阻塞狀態,如果有一個或多個發生了IO事件,則喚醒線程去處理。但是還是得遍歷所有的流,才能找出哪些流需要處理。如果流個數為N,則時間復雜度為O(N)

(3)Epoll代理:Select代理有一個缺點,線程在被喚醒後輪詢所有的Stream,還是存在無效操作。 Epoll會哪個流發生了怎樣的I/O事件通知處理線程,因此對這些流的操作都是有意義的,復雜度降低到了O(1)

4、其它開源軟件采用的模型

Nginx:多進程單線程模型
Memcached:單進程多線程模型

單進程單線程的Redis如何能夠高並發