Redis的I/O多路复用机制

1. 为什么Redis要使用I/O多路复用机制呢？

因为Redis是单线程的，所有的操作命令都是顺序执行的，一旦有读写操作命令，等待用户输入或输出就会造成阻塞，所以I/O操作在一般情况下往往不能直接返回，这会导致某一操作的I/O阻塞导致整个进程无法进行其他操作，而I/O多路复用就是为了解决这个问题而出现的。

2. 什么是I/O多路复用？

I/O多路复用是指在单个线程中通过记录跟踪每一个socket（I/O流）的状态来管理多个I/O流。select、poll、epoll都是I/O多路复用的具体实现。I/O多路复用模型是建立在多路分离函数select基础之上的，使用select函数可以避免同步非阻塞IO模型中的轮询等待问题。

如上图所示，当用户线程发起read请求的时候，首先会将socket添加到select中，这时阻塞等待select函数返回。当数据到达时，select被**，select函数返回，此时用户线程才正式发起read请求，读取数据。
从流程上看，使用select函数和同步阻塞模型没有太大的区别，甚至还多了添加监视socket以及调用select函数的额外操作，效率更差。但是，使用select以后的优势是用户可以在同一个线程内同时处理多个socket请求。用户可以注册多个socket，然后不断地调用select读取被**的socket，即可达到在同一个线程内同时处理多个I/O请求的目的。而在同步阻塞模型中，必须通过多线程的方式才能达到这个目的。
简单说，就是select函数是替当前的用户线程去等待数据到达，这个时候用户线程就空闲出来继续做别的事，而数据到达后，select函数会告诉用户线程数据到达了，用户线程可以发起read请求了，而数据已经达到了，就可以直接返回了，也就不存在阻塞了。

3. 总结

“多路”是指多个网络连接，“复用”是指同一个线程，I/O多路复用模型是利用select、poll、epoll函数可以同时监测多个I/O流的能力，这些函数会轮询一遍所有的I/O流（epoll只轮询真正发出了事件的流），依次处理返回了数据，处于就绪状态的流，让单个线程高效地处理了多个连接请求，尽量减少网络IO的时间消耗，而且Redis是在内存中操作的，速度非常快。所以，Redis具有很高的吞吐量。