建站
咨詢
售后
建站咨詢
新聞中心
解析Redis源碼中的事件模型
創(chuàng)新互聯(lián)公司專業(yè)為企業(yè)提供邛崍網(wǎng)站建設(shè)、邛崍做網(wǎng)站、邛崍網(wǎng)站設(shè)計(jì)、邛崍網(wǎng)站制作等企業(yè)網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)與制作、邛崍企業(yè)網(wǎng)站模板建站服務(wù)，十余年邛崍做網(wǎng)站經(jīng)驗(yàn)，不只是建網(wǎng)站，更提供有價(jià)值的思路和整體網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
Redis是一個(gè)快速且高效的內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，它的設(shè)計(jì)主要包括4個(gè)核心模塊，其中事件模塊是其中一個(gè)關(guān)鍵的模塊。本文將介紹Redis源碼中的事件模型，探討其實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)及性能優(yōu)化。
Redis的事件模型主要基于Linux操作系統(tǒng)提供的I/O多路復(fù)用機(jī)制，包括epoll、select和poll等方法。該模型主要包含以下幾個(gè)核心組件：
1、客戶端套接字
客戶端套接字用于連接Redis服務(wù)端的客戶端，它包含了客戶端的IP地址、端口號(hào)、讀寫(xiě)事件、文件描述符等信息。Redis使用異步非阻塞的方式處理客戶端的請(qǐng)求和響應(yīng)，從而提高可處理并發(fā)請(qǐng)求的能力。
2、文件事件處理器
文件事件處理器是一個(gè)單例對(duì)象，負(fù)責(zé)處理客戶端的讀寫(xiě)事件和Redis內(nèi)部程序的事件。它通過(guò)多路復(fù)用的方式監(jiān)聽(tīng)所有已注冊(cè)的文件描述符，并根據(jù)事件類型分發(fā)到不同的事件處理器處理。
3、事件處理器
事件處理器是處理文件事件的具體邏輯，主要包括讀取請(qǐng)求數(shù)據(jù)、解析請(qǐng)求命令、執(zhí)行命令、發(fā)送響應(yīng)數(shù)據(jù)等步驟。Redis使用的是事件驅(qū)動(dòng)的方式處理事件，即事件發(fā)生時(shí)觸發(fā)處理器處理，處理完畢后繼續(xù)等待下一個(gè)事件。
下面我們分別分析以上三個(gè)組件的具體實(shí)現(xiàn)方式及優(yōu)化方法。
客戶端套接字
在Redis源碼中，客戶端套接字的結(jié)構(gòu)體定義如下：
typedef struct redisClient {
int fd; // socket文件描述符
char querybuf[REDIS_QUERYBUF_LEN]; // 輸入緩存區(qū)
char *querybuf_peak; // 輸入緩存區(qū)指針
size_t querybuf_len; // 輸入緩存區(qū)長(zhǎng)度
int argc; // 參數(shù)數(shù)量
int argv_len_sum; // 參數(shù)總長(zhǎng)度
char **argv; // 參數(shù)數(shù)組
struct redisCommand *cmd; // 當(dāng)前處理的命令
int flags; // 標(biāo)識(shí)位
} redisClient;
客戶端套接字主要包含文件描述符、輸入緩存區(qū)、參數(shù)數(shù)組等信息。Redis使用異步非阻塞的方式處理客戶端請(qǐng)求，客戶端套接字需要設(shè)置為非阻塞模式，以便在多路復(fù)用模型下能夠進(jìn)行并發(fā)處理。其實(shí)現(xiàn)方式如下：
fcntl(fd, F_SETFL, fcntl(fd, F_GETFL) | O_NONBLOCK);
此外，當(dāng)客戶端套接字執(zhí)行write操作時(shí)，由于TCP協(xié)議的特性，寫(xiě)操作并不一定會(huì)完全寫(xiě)入輸出緩存區(qū)，需要使用循環(huán)不斷寫(xiě)入緩沖區(qū)，直至所有數(shù)據(jù)全部寫(xiě)入，同時(shí)使用select等多路復(fù)用方式實(shí)現(xiàn)并發(fā)處理。
文件事件處理器
在Redis源碼中，文件事件處理器的結(jié)構(gòu)體定義如下：
typedef struct aeEventLoop {
int maxfd; // 最大文件描述符
int setsize; // 監(jiān)聽(tīng)的文件描述符數(shù)量
long long timeEventNextId; // 時(shí)間事件下一個(gè)ID
time_t lastTime; // 上一次處理時(shí)間
aeFileEvent *events; // 監(jiān)聽(tīng)文件事件列表
aeFiredEvent *fired; // 活躍監(jiān)聽(tīng)文件事件列表
aeTimeEvent *timeEventHead; // 時(shí)間事件列表
int stop; // 是否停止事件循環(huán)
void *apidata; // 構(gòu)成大部分事件驅(qū)動(dòng)框架接口
} aeEventLoop;
文件事件處理器主要包括最大文件描述符、監(jiān)聽(tīng)的文件描述符數(shù)量、時(shí)間事件和文件事件列表等信息。Redis使用epoll、select和poll等多路復(fù)用方式實(shí)現(xiàn)文件事件的監(jiān)聽(tīng)，其中epoll是相對(duì)較為高效的方式。
在epoll模式下，Redis將所需監(jiān)聽(tīng)的文件描述符注冊(cè)到epoll哈希表中，并使用epoll_wt()系統(tǒng)調(diào)用等待事件的發(fā)生。一旦事件被觸發(fā)，epoll_wt()返回觸發(fā)事件的文件描述符和事件類型，Redis逐一處理所觸發(fā)的事件。
當(dāng)Redis需要增加新的文件描述符時(shí)，需要重新分配epoll哈希表空間，這會(huì)導(dǎo)致一定的性能開(kāi)銷，因此需要進(jìn)行優(yōu)化。Redis在源碼中定義了AE_SETSIZE宏，用于設(shè)置epoll哈希表初始空間大小，在完全不足后再進(jìn)行擴(kuò)容，從而提高效率。
事件處理器
在Redis源碼中，事件處理器主要包含讀取數(shù)據(jù)、解析命令、執(zhí)行命令、發(fā)送響應(yīng)數(shù)據(jù)等步驟。
其中，讀取數(shù)據(jù)主要通過(guò)read()系統(tǒng)調(diào)用實(shí)現(xiàn)，并使用緩存區(qū)避免阻塞。解析命令主要通過(guò)Redis內(nèi)置的命令表實(shí)現(xiàn)，并使用字符串對(duì)象封裝命令參數(shù)及參數(shù)數(shù)量。執(zhí)行命令主要通過(guò)Redis內(nèi)置的命令處理器，依次執(zhí)行命令并返回結(jié)果。發(fā)送響應(yīng)數(shù)據(jù)主要通過(guò)write()系統(tǒng)調(diào)用實(shí)現(xiàn)，并將數(shù)據(jù)寫(xiě)入輸出緩存區(qū)。
同時(shí)，為了提高效率，Redis通過(guò)對(duì)常用命令的緩存，以及對(duì)熱點(diǎn)key的緩存，避免重復(fù)計(jì)算和存儲(chǔ)，從而提高服務(wù)性能。
本文介紹了Redis源碼中的事件模型及實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)及性能優(yōu)化方法。其中，客戶端套接字、文件事件處理器和事件處理器是不可或缺的三個(gè)組件，通過(guò)靈活的多路復(fù)用和異步非阻塞方式實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定、并發(fā)的IO操作，從而提高Redis的性能及可靠性。
香港服務(wù)器選創(chuàng)新互聯(lián)，2H2G首月10元開(kāi)通。
創(chuàng)新互聯(lián)（www.cdcxhl.com）互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商,擁有超過(guò)10年的服務(wù)器租用、服務(wù)器托管、云服務(wù)器、虛擬主機(jī)、網(wǎng)站系統(tǒng)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。專業(yè)提供云主機(jī)、虛擬主機(jī)、域名注冊(cè)、VPS主機(jī)、云服務(wù)器、香港云服務(wù)器、免備案服務(wù)器等。
網(wǎng)站標(biāo)題：解析Redis源碼中的事件模型（redis源碼事件模型）
文章起源：http://www.dlmjj.cn/article/coojgse.html
