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说明
本文适合刚刚学习Java的初学者,也可以当成阿岩~的随手笔记.接下来就请道友们和我一起来学习吧!
如果本文有写的不对的地方,请道友们一定要说出来,避免影响到刚刚学习Java的道友们,也让阿岩~进行更新于改进,在这里谢谢各位道友了!
前言
在上一篇中,我们已经基本对Redis有个简单的了解.但是在Redis为什么这么快的问题上所出现了I/O多路复用+事件派发.那么I/O多路复用和事件派发究竟是什么呢?
I/O多路复用模型
备注:
在了解I/O多路复用时我们需要先了解一下什么是用户空间和内核空间
用户空间和内核空间:
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存区:
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,要把设备读取数据到内核缓冲区,然后拷贝到用户缓冲区
备注:
接下来道友们可以简单了解一下阻塞I/O和非阻塞I/O,这样可以更加了解到I/O多路复用模型的强大与便捷
阻塞IO:(了解)
(阻塞IO就是两个阶段都必须阻塞等待)
阶段一:
用户进程尝试读取数据,此时数据尚未达到,内核需要等待数据此时用户进程也处于阻塞状态
阶段二:
数据到达并拷贝到内核缓冲区,代表已就绪.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,如理数据
(在阻塞IO模型中,用户进程在两个阶段都是阻塞状态)
非阻塞IO:(了解)
(非阻塞IO就是会立即返回结果而不是阻塞用户进程)
阶段一:
用户进程尝试读取数据,此时数据还没有到达,内核需要等待数据,返回异常给用户进程,用户进程拿到error后,再次尝试读取,循环往复,直到数据就绪
阶段二:
将内核数据拷贝到用户缓存区,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
(非阻塞IO模型中,用户进程在第一阶段是非阻塞,第二阶段是阻塞状态.虽然是非阻塞状态,但性能并没有得到提高.而且忙等机制会防止CPU空转,CPU使用率暴增)
IO多路复用:(重点)
(利用单个线程来同时监听多个Socket,并在某个Sockert可读,可写得到通知,从而避免无效的等待,充分利用CPU资源)
阶段一
用户进程调用select,指定要监听的Socket集合,内核监听对应的多个socket,任意一个或多个socket数据就绪则返回readable,此过程中用户进程阻塞
阶段二
用户进程找到就绪的socket,依次调用recvfrom读取数据,内核将数据拷贝到用户空间,用户进程处理数据
常见的方式有:
select poll epoll
差异:
select和poll只会通知用户进程有socket就绪,但不确定具体是那个Socket,需要用户进程逐个遍历socket来去确认
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
事件派发
其实事件派发简单来说就是根据不同请求去进行不同的回应与返回.
说明:
现在基本已经了解到了I/O多路复用模型和事件派发,接下来看一下Redis网路模型,可以更直观的了解I/O多路复用与事件派发.
Redis网络模型
总结:
在这张图中我们可以很直观的了解到I/O多路复用+事件派发的一个机制.
当不同的客户端请求进来时,Redis会根据不同请求去进行不同的回应.同时在Redis6.0后在接收请求数据时和命令回复处理器处增加了多线程这个概念,使得整个Redis的工作效率得到了显著的性能提升.
------阿岩~的随手笔记
预告:
在下一篇中我会将Redis常见的面试题与问题,同时包括Redis的各种模式已笔记的形式进行发布,道友们一起来学习吧!
标签：JAVA,多路复用,Redis,阻塞,用户,内核,IO,进程 From： https://blog.csdn.net/2301_81085167/article/details/142204699