课堂教学实录,目前世界纪元的方法是以什么为标准,梁婖婷声明
只有光头才能变强
好的,今天我们要上黄金段位了,如果还没经历过青铜和白银阶段的,可以先去蹭蹭经验再回来:
看过相关redis基础的同学可以知道redis是单线程的,很多面试题也很可能会问到“为什么redis是单线程的还那么快”。
这篇文章来讲讲单线程的内部的原理。
文本力求简单讲清每个知识点,希望大家看完能有所收获
在讲解redis之前,我们先来一些基础的铺垫,有更好的阅读体验。
我们在初学java的时候肯定会学过网络编程这一章节的,当时学完写的应用可能就是“网络聊天室”。
写出来的效果可能就是在console噼里啪啦的输入数据,然后噼里啪啦的返回数据,就完事了..(扎心了)
网络编程可简单分为tcp和upd两种,一般我们更多关注的是tcp。tcp网络编程在java中封装成socket和socketserver,我们来回顾一下最简单的tcp网络编程吧:
tcp客户端
public class clientdemo { public static void main(string[] args) throws ioexception { //创建发送端的socket对象 socket s = new socket("192.168.1.106",8888); //socket对象可以获取输出流 outputstream os = s.getoutputstream(); os.write("hello,tcp,我来了".getbytes()); s.close(); } }
tcp服务端:
public class serverdemo { public static void main(string[] args) throws ioexception { //创建接收端的socket对象 serversocket ss = new serversocket(8888); //监听客户端连接,返回一个对应的socket对象 //侦听并接受到此套接字的连接,此方法会阻塞 socket s = ss.accept(); //获取输入流,读取数据 inputstream is = s.getinputstream(); byte[] bys = new byte[1024]; int len = is.read(bys); string str = new string (bys,0,len); string ip = s.getinetaddress().gethostaddress(); system.out.println(ip + " ---" +str); //释放资源 s.close(); //ss.close(); } }
上面的代码就可以实现:客户端向服务器发送数据,服务端能够接收客户端发送过来的数据。
之前我已经写过java nio的文章了,java的nio也是基于io多路复用模型的,建议先去看一下再回来,文章写得挺详细和通俗的了:jdk10都发布了,nio你了解多少?
这里就简单回顾一下吧:
select()
函数就可以返回。说白了,使用io多路复用机制的,一般自己会有一套事件机制,使用一个线程或者进程监听这些事件,如果这些事件被触发了,则调用对应的函数来处理。
redis服务器是一个事件驱动程序,主要处理以下两类事件:
redis开发了自己的网络事件处理器,这个处理器被称为文件事件处理器。
文件事件处理器由四部分组成:
文件事件处理器使用i/o多路复用程序来同时监听多个socket。当被监听的socket准备好执行连接应答(accept)、读取(read)等等操作时,与操作相对应的文件事件就会产生,根据文件事件来为socket关联对应的事件处理器,从而实现功能。
要值得注意的是:redis中的i/o多路复用程序会将所有产生事件的socket放到一个队列里边,然后通过这个队列以有序、同步、每次一个socket的方式向文件事件分派器传送套接字。也就是说:当上一个socket处理完毕后,i/o多路复用程序才会向文件事件分派器传送下一个socket。
首先,io多路复用程序首先会监听着socket的ae_readable
事件,该事件对应着连接应答处理器
socketservet.accpet()
此时,一个名字叫做3y的socket要连接服务器啦。服务器会用连接应答处理器处理。创建出客户端的socket,并将客户端的socket与命令请求处理器进行关联,使得客户端可以向服务器发送命令请求。
socket s = ss.accept();
,创建出客户端的socket,然后将该socket关联命令请求处理器假设现在客户端发送一个命令请求set java3y "关注、点赞、评论"
,客户端socket将产生ae_readable
事件,引发命令请求处理器执行。处理器读取客户端的命令内容,然后传给对应的程序去执行。
客户端发送完命令请求后,服务端总得给客户端回应的。此时服务端会将客户端的scoket的ae_writable
事件与命令回复处理器关联。
最后客户端尝试读取命令回复时,客户端socket产生ae_writable事件,触发命令回复处理器执行。当把所有的回复数据写入到socket之后,服务器就会解除客户端socket的ae_writable事件与命令回复处理器的关联。
最后以《redis设计与实现》的一张图来概括:
持续运行的redis服务器会定期对自身的资源和状态进行检查和调整,这些定期的操作由servercron函数负责执行,它的主要工作包括:
redis服务器将时间事件放在一个链表中,当时间事件执行器运行时,会遍历整个链表。时间事件包括:
在《redis设计与实现》中各用了一章节来写客户端与服务器,我看完觉得比较底层的东西,也很难记得住,所以我决定总结一下比较重要的知识。如果以后真的遇到了,再来补坑~
服务器使用clints链表连接多个客户端状态,新添加的客户端状态会被放到链表的末尾
客户端章节中主要讲解了redis客户端的属性(客户端状态、输入/输出缓冲区、命令参数、命令函数等等)
typedef struct redisclient{ //客户端状态的输入缓冲区用于保存客户端发送的命令请求,最大1gb,否则服务器将关闭这个客户端 sds querybuf; //负责记录argv数组的长度。 int argc; // 命令的参数 robj **argv; // 客户端要执行命令的实现函数 struct rediscommand *cmd, *lastcmd; //记录了客户端的角色(role),以及客户端所处的状态。 (redis_slave | redis_monitor | redis_multi) int flags; //记录客户端是否通过了身份验证 int authenticated; //时间相关的属性 time_t ctime; /* client creation time */ time_t lastinteraction; /* time of the last interaction, used for timeout */ time_t obuf_soft_limit_reached_time; //固定大小的缓冲区用于保存那些长度比较小的回复 /* response buffer */ int bufpos; char buf[redis_reply_chunk_bytes]; //可变大小的缓冲区用于保存那些长度比较大的回复 list *reply; //可变大小缓冲区由reply 链表和一个或多个字符串对象组成 //... }
服务器章节中主要讲解了redis服务器读取客户端发送过来的命令是如何解析,以及初始化的过程。
服务器从启动到能够处理客户端的命令请求需要执行以下的步骤:
总的来说是这样子的:
def main(): init_server(); while server_is_not_shutdown(); aeprocessevents() clean_server();
从客户端发送命令道完成主要包括的步骤:
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本来也想把“复制”(主从)在这边一起写的,但写完可能就很长了,所以留到下一篇吧。
如果大家有更好的理解方式或者文章有错误的地方还请大家不吝在评论区留言,大家互相学习交流~~~
参考资料:
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