为什么复线程的 可以成功高并发访问 Redis 面试官

背景

上回说到小枫在接受面试官的拷打，所幸第一个疑问回答的还不错，因此面试官关于小枫的初步印象还行。咱们接着来看看小枫是怎样和面试官继续过招的吧，他还能扛得住面试官几个连环炮呢?

面试官调查目标剖析

面试官：Redis了解吗?说说为什么复线程的Redis可以允许高并发访问?

面试官调查目标剖析：

1、调查候选同窗关于Redis原理的了解水平;

2、调查候选同窗关于网络衔接的了解水平;

面试题剖析

面试官的疑问中蕴含了两个关键词，一个是复线程一个是高并发访问，因此咱们在回答疑问的时刻重要从两个方面登程，先解释分明为什么Redis选用复线程的成功模式，再解释分明为什么Redis能允许高并发访问。

小枫：(心坎OS：依据面试官的疑问，选择从两方面来启动论述，先整顿下回答思绪)

从Redis自身个性来说，Redis是基于内存的数据库，所以数据处置速度十分快。另外它的底层经常使用了很多效率很高的数据结构，如哈希表和跳表等。另外Redis从狭义下面来说他是复线程的，网络恳求解析与数据读写都是由主线程成功。因此它外部就省去了很多多线程访问共享数据资源的繁琐设计，同时也防止了频繁的线程高低文切换因此缩小了多线程的系统开支。

从IO模型角度来说，Redis经常使用的是IO多路复用模型，使得它可以在网络IO操作并发处置数十万的客户端网络衔接，成功十分高的网络吞吐率。这也是Redis可以成功高并发访问的最重要的要素。

PS：关于IO模型可以参考以前的文章

一文说清BIO、NIO、AIO不同IO模型演进之路

面试官：刚才你提到了IO多路复用模型，能详细说下Redis的IO多路复用的原理吗?

小枫：(心坎OS：过后为了搞分明这个疑问，还特地扒了Redis源码来看，关于一个Java程序猿来说，看c真的头晕啊)

好的。首先要明白的是Redis依赖Linux操作系统成功的高功能IO，刚刚提到的多路复用IO模型实践也是传统阻塞型IO模型演变而来的。在传统的网络IO操作中，accept()和recv()函数都是阻塞型的，一旦出现阻塞，影响其余网络衔接。然而在多路复用IO模型中，可以成功同时存在多个socket，内核监听socket中的能否有数据恳求或许衔接恳求，假设有恳求，那么内核就会交给Redis启动处置，因此Redis的主线程，也就是复线程的Redis可以处置多个IO衔接。

整个环节触及到epoll_create、epoll_ctl以及epoll_wait三个系统调用，详细的环节大抵是这样的：

1、当Redis启动的时刻，会调用内核的epoll_create创立epoll对象，在这个环节中蕴含初始化红黑树cache以及双向链表，红黑树中重要存储了须要启动形态监控的FD，实践就是epitem结构体，双向链表中存储了须要前往给用户曾经处于就绪形态的事情。

2、调用epoll_ctl()，经过epoll_ctl注册要监听的事情类型，将客户端FD以及须要监听的事情增加到红黑树cache中，增加时启动审核，假设已存在则前往，假设不存在则增加到节点当中，同时注册相应的事情回调函数，假设存在衔接事情或许读写事情，那么就会经过回调函数迁就绪的事情参与到双向链表中，实践就是红黑树的节点。

3、Redis调用epoll_wait失掉曾经就绪的事情的fired数组，fire数组的事情中存储了就绪的FD以及事情类型，遍历数组中的事情，依据事情类型处置函数继续后续的处置。假设是读事情那就调用读事情处置函数启动处置。关于Redis来说它只需关注链表中有没有数据就好，有数据就会启动读取，没有数据则阻塞超越timeout之后再启动调用。在大少数状况下，前往的数组中蕴含的事情并不多。经过这样的设计，Redis不须要不时轮训审核究竟有没有实践的恳求出现，防止了CPU资源的糜费。因此及时是复线程的Redis，借助于epoll机制，它也可以成功数十万衔接的并发处置。

面试官：(心坎OS：小伙子回答的不错，看来经常出现的面试题难不倒你啊，那么我就来问问圈套题吧，嘿嘿)

总结

程序猿小枫这次体现不错，抗住了面试官关于Redis的连环炮，那么接上去的疑问他还能回答进去吗?请大家继续刮目相待哦。