企业官网建设流程全解析

怎么分享网站,外贸网站建设 翻译,罗湖网站设计费用,最佳网站制作模板提到 Redis#xff0c;所有人的第一反应都是“快”。作为基于内存的中间件#xff0c;Redis 的 QPS 能轻松达到 10 万级别。但当你深入研究时#xff0c;会发现两个看似矛盾的现象#xff1a;Redis 的核心命令处理是单线程的。Redis 却能同时处理成千上万个客户端连接。单线…提到 Redis所有人的第一反应都是“快”。作为基于内存的中间件Redis 的 QPS 能轻松达到 10 万级别。但当你深入研究时会发现两个看似矛盾的现象Redis 的核心命令处理是单线程的。Redis 却能同时处理成千上万个客户端连接。单线程怎么能同时搞定那么多连接这就涉及到了 Redis 的杀手锏——I/O 多路复用。很多同学容易把它和 BIO、NIO、AIO 搞混今天我们就用最接地气的“干饭模式”来彻底拆解这套高并发架构。一、 Redis 为什么这么快在聊复杂的 IO 模型前我们先复习一下 Redis 快的三大基石这好比 F1 赛车的三大件纯内存操作跑道好 数据都在内存里读写是纳秒级的。相比磁盘毫秒级这简直是降维打击。单线程模型车手稳 Redis 的核心业务读写数据由一个主线程完成。没有了多线程的上下文切换开销也不用去考虑复杂的锁竞争简单即是极速。I/O 多路复用调度强 这就是我们今天要重点讲的内容它是 Redis 实现高并发吞吐的关键。高效的数据结构二、 到底什么是“I/O 多路复用”在讲 BIO/NIO/AIO 之前我们必须先要把这个词搞清楚否则后面全是浆糊。多路指的是多个网络连接Socket。复用指的是复用同一个线程。一句话定义I/O 多路复用是一种机制允许一个线程同时监听多个连接的就绪状态是不是可读了、是不是可写了。如果没有这个机制一个线程只能盯着一个连接那 Redis 就废了。有了这个机制Redis 的主线程就像开了“上帝视角”可以同时监控成千上万个客户端谁有数据发过来就处理谁。三、 深度图解BIO、NIO 与 AIO 的区别那么这三者和IO多路复用什么关系呢简单来说I/O 多路复用约等于NIO(更准确说是 NIO 的核心实现机制)为了彻底搞懂多路复用在整个 IO 体系里的位置我们把**“处理网络请求”比作“去餐厅吃饭”**。1. BIO (Blocking I/O) —— 食堂排队打饭模式这是最传统的阻塞模式。场景你去食堂打饭必须在一个窗口前排队。状态轮到你之前你必须傻站着阻塞不能玩手机不能去厕所。如果前面那个人点菜磨磨唧唧网络数据没传输完你和后面的人都得干等着。对应系统一个线程处理一个连接。连接数一多服务器就需要开启海量线程内存直接爆掉。2. NIO (Non-blocking I/O) —— 海底捞叫号模式本质上还是要等。这就是I/O 多路复用的核心体现。场景你去吃海底捞前面有 100 个人。服务员Redis给你发了个号码牌。状态你不用站在门口傻等你可以去美甲、擦鞋、玩手机非阻塞。但是你必须时刻关注门口的大屏幕Selector/Epoll。一旦大屏幕显示“108号请用餐”你得自己走进去主线程自己去读取数据。关键点大屏幕就是多路复用器Epoll。它负责监控所有人。你自己走进去说明读写数据的动作依然是你自己做的同步。总结Redis 使用的 I/O 多路复用Epoll本质上就是 NIO。它解决了“傻等”的问题让一个线程服务员能通过大屏幕管理成千上万个食客。3. AIO (Asynchronous I/O) —— 包厢外卖/电话通知模式这是真正的异步模式。场景你是 VIP直接给餐厅留个电话然后回家躺着。状态你根本不用管大屏幕也不用在现场。餐厅做好饭打包好直接让骑手送到你家门口操作系统把数据读好放到你指定的内存地址。然后给你打电话“饭在门口了出来吃”回调通知。区别NIO 是你要自己看屏幕、自己进去吃AIO 是饭直接喂到嘴边。四、 为什么 Redis 选 NIO (多路复用) 而不是 AIO既然 AIO 看起来更高级饭喂到嘴边为什么 Redis 还要用 NIO海底捞模式呢Linux 的 AIO 不成熟在 Linux 系统下真正的 AIO基于内核直到最近几年才通过io_uring慢慢完善以前的 AIO 很多是用线程池模拟的性能反而不如精简的 Epoll。系统复杂度Redis 的设计哲学是极致简单。NIO 模型配合单线程逻辑非常清晰。而 AIO 需要处理复杂的回调逻辑容易引入 bug。性能足够对于内存数据库来说内存读写才是大头网络 I/O 通过 Epoll 已经能压榨满网卡带宽了换成 AIO 提升有限。五、 Redis 线程模型的演进最后我们看看 Redis 是如何一步步榨干服务器性能的。1. Redis v4.0 之前纯粹的单线程除了持久化生成 RDB/AOF 是子进程外其他的核心工作全是一个线程在扛。2. Redis v4.0引入后台线程Lazy Free解决了一个痛点删除大 Key。以前删一个 10GB 的 Key主线程要卡几秒。4.0 以后主线程只负责把 Key 扔到“垃圾桶”unlink然后由后台线程慢慢清理内存。3. Redis v6.0多线程 I/OThreaded I/O解决了新时代的瓶颈网络带宽。 现在的 CPU 太快了Redis 的主线程计算不是瓶颈瓶颈变成了**“从网卡把数据读出来”和“把结果写回网卡”这两个动作。 于是v6.0 引入了多线程来处理网络数据的读写即海底捞模式中多雇几个人专门帮忙看大屏幕和领人进门**但**核心的命令执行干饭**依然是主线程单独完成。六、 总结Redis 的高性能并非玄学而是清晰的架构选择IO 模型选择了NIO (I/O 多路复用/Epoll)—— 就像海底捞的大屏幕一个线程监控所有连接拒绝阻塞傻等。线程模型核心逻辑坚持单线程—— 就像王牌车手避免了多线程的上下文切换和锁竞争。辅助手段利用多线程处理耗时的网络 IO 和内存回收 —— 把脏活累活外包让主线程专注核心业务。理解了这些你就真正看懂了 Redis 的底层逻辑。