redis单线程
问题引入
● Redis是纯内存操作， 执行速度非常快
● 采用单线程，避免不必要的上下文切换可竞争条件，多线程还要考虑线程安全问题
● 使用I/O多路复用模型， 非阻塞IO
Redis是纯内存操作，执行速度非常快，它的性能瓶颈是网络延迟而不是执行速度，I/O多路复 用模型主要就是实现了高效的网络请求
● 用户空间和内核空间
● 常见的IO模型
➢ 阻塞IO (Blocking I0)
➢ 非阻塞IO (Nonblocking I0)
➢ I0多路复用(IO Multiplexing)
●Redis网络模型
用户空间与内核空间
● Linux系统中一 -个进程使用的内存情况划分两部分：内核空间、用户空间
● 用户空间只能执行受限的命令(Ring3) ，而且不能直接调用系统资源
必须通过内核提供的接口来访问
● 内核空间可以执行特权命令(Ring0) ，调用一-切系统资源
Linux系统为了提高IO效率,会在用户空间和内核空间都加入缓冲区：
● 写数据时，要把用户缓冲数据拷贝到内核缓冲区，然后写入设备
● 读数据时, 要从设备读取数据到内核缓冲区，然后拷贝到用户缓冲区
阻塞IO与非阻塞IO
阻塞IO就是两个阶段都必须阻塞等待:
阶段一：
1.用户进程尝试读取数据 (比如网卡数据)
2.此时数据尚未到达，内核需要等待数据
3.此时用户进程也处于阻塞状态
阶段二：
1.数据到达并拷贝到内核缓冲区，代表已就绪
2.将内核数据拷贝到用户缓冲区
3.拷贝过程中，用户进程依然阻塞等待
4.拷贝完成，用户进程解除阻塞，处理数据
阻塞IO模型中，用户进程在两个阶段都是阻塞状态。
非阻塞IO的recvfrom操作会立即返回结果而不是阻塞用户进程。
阶段一:
1.用户进程尝试读取数据（比如网卡数据)
2.此时数据尚未到达，内核需要等待数据
3.返回异常给用户进程
4.用户进程拿到error后，再次尝试读取
5.循环往复，直到数据就绪
阶段二:
将内核数据拷贝到用户缓冲区
拷贝过程中，用户进程依然阻塞等待
拷贝完成，用户进程解除阻塞，处理数据
可以看到，非阻塞IO模型中，用户进程在第一个阶段是非阻塞，第二个阶段是阻塞状态。虽然是非阻塞，但性能并没有得到提高。而且忙等机制会导致CPU空转，CPU使用率暴增。
IO多路复用
IO多路复用：是利用单个线程来同时监听多个Socket（客户端的连接），并在某个Socket可读、可写时得到通知，从而避免无效的等待，充分利用CPU资源。
阶段一：
1.用户进程调用select，指定要监听的Socket集合
2.内核监听对应的多个socket
3.任意一个或多个socket数据就绪则返回readable
4.此过程中用户进程阻塞
阶段二：
1.用户进程找到就绪的socket
2.依次调用recvfrom读取数据
3.内核将数据拷贝到用户空间
4.用户进程处理数据
IO多路复用（Linux系统）是利用单个线程来同时监听多个Socket，并在某个Socket可读、可写时得到通知，从而避免无效的等待，充分利用CPU资源。不过监听Socket的方式、通知的方式又有多种实现，常见的有:
select、poll、epoll
差异:
1.select和poll只会通知用户进程有Socket就绪，但不确定具体是哪个Socket，需要用户进程逐个遍历Socket来确认
2.epoll则会在通知用户进程Socket就绪的同时，把已就绪的Socket写入用户空间
点餐案例（select、poll ）：每个顾客可以通过自己的开关进行点灯，灯亮的时候服务员就去一个一个去询问，确定是谁点灯
点餐案例（epoll ）：每个顾客可以控制服务员的计算机，客户按下按钮，计算器中显示几号桌就绪
Redis网络模型
Redis通过IO多路复用来提高网络性能，并且支持各种不同的多路复用实现，并且将这些实现进行封装，提供了统一的高性能事件库
redis的网络模型=IO多路复用+事件派发，对应不同的事件给不同的处理器。
问题总结
面试问答
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原文链接：https://blog.csdn.net/qq_48592827/article/details/132697109