面试题：Redis网络IO模型基础

Question

请简述Redis常用的网络IO模型是什么，并说明它相较于传统IO模型的优势在哪里？

Answer 1

Redis常用网络IO模型

Redis主要使用多路复用（Multiplexing）中的epoll（在Linux系统下）作为网络IO模型。多路复用允许一个进程监听多个文件描述符（例如多个客户端连接的套接字），当其中任何一个文件描述符就绪（可读或可写）时，内核会通知进程进行相应的I/O操作。

相较于传统IO模型的优势

1. 高并发处理能力
   • 传统阻塞IO模型：在进行I/O操作时（如读取客户端数据），进程会被阻塞，直到操作完成。这意味着同一时间只能处理一个客户端请求，若有大量客户端连接，会导致很多客户端处于等待状态，严重影响并发性能。
   • Redis多路复用模型：可以同时监听多个客户端连接的文件描述符，当有数据可读或可写时，才对相应的连接进行处理，能高效处理大量并发连接，极大提升了服务器的并发处理能力。
2. 资源利用率高
   • 传统非阻塞IO模型：虽然不会阻塞进程，但需要进程不断轮询检查文件描述符状态，这会消耗大量CPU资源。
   • Redis多路复用模型：内核负责监测文件描述符状态，只有当有事件发生时才通知进程，进程无需频繁轮询，减少了CPU的无效开销，提高了资源利用率。
3. 灵活性和可扩展性
   • 传统IO模型：在处理复杂业务逻辑和大量连接时，代码实现复杂且扩展性差，难以适应动态变化的客户端连接需求。
   • Redis多路复用模型：通过统一的多路复用接口管理多个连接，代码结构相对简单，更易于扩展和维护，能够轻松应对不同规模的并发连接场景。