揭秘Redis 网络模型中的IO谜题：阻塞 vs 非阻塞、IO多路复用与边缘触发

阻塞IO与非阻塞IO：一场效率之争

计算机世界中，数据传输离不开IO操作。IO即输入/输出，它决定了应用程序与外部设备（如磁盘、网络等）之间数据交互的效率。IO操作的类型主要分为阻塞IO和非阻塞IO。

阻塞IO：等待的煎熬

传统意义上的阻塞IO，就像一个顽固的小孩，死守着数据操作不放，直到操作完成才罢休。这会导致应用程序焦急地等待，寸步难行。试想一下，你在网购时，正焦急地等待确认订单，结果却发现网络龟速，阻塞IO就像一位横亘在你面前的拦路虎，让你抓狂不已。

非阻塞IO：轻装上阵，高效飞驰

与阻塞IO的焦躁不同，非阻塞IO就像一位轻盈的舞蹈家，不会阻塞应用程序，即使IO操作尚未完成，程序也能继续执行。这样一来，你可以同时执行多个IO操作，不再需要苦苦等待某个操作结束。就像你边购物边聊天，各不耽误。

IO多路复用：并发连接的救星

当你的系统需要处理海量的并发连接时，IO多路复用就是你的救星。它允许一个单独的线程同时监听多个IO流，一旦有IO流可以读取或写入，它就会立即通知应用程序。就像一个多线程的指挥家，让每个IO流都能井然有序地得到处理。

边缘触发与水平触发：微妙的差别

在IO多路复用中，边缘触发和水平触发是两种不同的触发机制，它们对IO流的变化有着不同的响应方式。

• 边缘触发： 只在IO流发生状态转换时触发，即从可读变为不可读，或从可写变为不可写的时刻。就像一位守门人，只在门打开或关闭时发出信号。

• 水平触发： 只要IO流处于可读或可写状态，就会一直触发。就像一个勤快的门铃，只要门是开的，就一直响个不停。

select、poll和epoll：三足鼎立

在IO多路复用的舞台上，select、poll和epoll是三位主角，它们都为程序提供了处理海量并发连接的能力。

• select和poll： 采用轮询的方式检查IO流的状态，就像一位勤劳的巡视者，不断地走动查看每个IO流的情况。

• epoll： 采用了更为高效的事件通知机制，只会在有IO流发生变化时才通知应用程序。就像一位聪明的管家，只在有客人来访时才通报一声。

epoll的性能优于select和poll，尤其是在处理大量并发连接时，它的优势更加明显。

边缘触发与非阻塞IO：绝佳搭档

边缘触发与非阻塞IO是天作之合，就像一对默契的舞伴，配合得天衣无缝。边缘触发只在IO流发生变化时触发，非阻塞IO不会阻塞应用程序，让程序轻盈自如。这种组合可以最大限度地提高程序的性能，让你的应用程序如丝般顺滑。

Redis网络模型：非凡效率的典范

Redis，一个强大的开源内存数据库，正是运用了非阻塞IO和epoll来处理客户端请求。这种组合让Redis能够处理数百万个并发连接，并提供极高的性能。

Redis的网络模型就像一台精密运转的机器，高效处理每一个请求，让数据在网络中畅通无阻。这正是Redis成为全球最受欢迎的内存数据库之一的重要原因。

结语

IO操作的世界是一个充满挑战和机遇的领域。阻塞IO和非阻塞IO，IO多路复用，边缘触发和水平触发，这些概念可能会让人望而生畏。但只要我们深入理解，就能掌握它们的精髓，并将其应用到我们的项目中，从而打造出更加强大的网络应用程序。

常见问题解答

• Q：阻塞IO和非阻塞IO哪个更好？

  • A：非阻塞IO通常更好，因为它不会阻塞应用程序，允许并发执行多个IO操作。

• Q：IO多路复用如何处理大量并发连接？

  • A：IO多路复用使用一个单独的线程同时监听多个IO流，在有IO流可以读取或写入时立即通知应用程序。

• Q：边缘触发和水平触发的区别是什么？

  • A：边缘触发只在IO流状态转换时触发，而水平触发只要IO流处于可读或可写状态就会一直触发。

• Q：select、poll和epoll有什么区别？

  • A：select和poll使用轮询方式检查IO流，而epoll使用事件通知机制，效率更高。

• Q：Redis为什么使用非阻塞IO和epoll？

  • A：Redis使用非阻塞IO和epoll来处理客户端请求，以提高性能和处理大量并发连接的能力。