Redis多路复用在不同操作系统的性能

Redis多路复用

在redis中在不同系统中会使用不同的模型，但是多路复用的原理还是一个进程或者线程可以同时处理多个连接，不需要为每个连接都创建一个单独的线程或者进程。不同的多路复用机制在具体实现有一些差异，但是核心思想还是单个进程或进程处理多个事件。

在单线城的并发性是指： 一个线程轮询获取新的事件进行处理。

多路复用的工作原理

Epool模型 Linux下默认的模型

Epool的工作原理就是使用三个系统调用epoll_create、pool_ctl和epool_wait。它通过注册时间和就绪事件轮询方式，通知程序发生的事件。

状态变化表(读和写事件)示某个文件描述符（文件、websocks）关联的 I/O 资源发生了可读、可写或其他事件

​ **epoll_create：**创建一个epool实列，然后一个文件描述符，该描述符用于标识epoll实列。

​ **epoll_ctl：**用于向epoll实列中添加、修改或删除需要监视的文件描述符。

​ **epoll_wait：**用于等待文件描述符上的事件发生。

数据结构设计

​ 数据结构设计： epoll使用红黑树存储文件描述符，这使得在变动添加和删除文件描述的时候时间复杂度为O（0)，这和kqueue的数据结构使用链表或者数据相比，更为高效。

​ 触发模式： Epool的触发模式有2种。水平触发和边缘触发

​ **水平触发：**只要文件描述符的状态有变化，就会通知应用程序 （默认）。

​ 水平触发的优点： 使用场景处理持续性IO事件。

​ 边缘触发: 仅在状态变化的时候发送通知 ，需要应用程序处理所有未处理的事件（只会发一次）。

​ **边缘通知的优点:**避免重复发送通知造成的性能浪费，适用于更加精细的控制和处理场景。

​ 这种设计可以使得我们epool支持不同的场景。

​ **支持的文件描述数量：**epool在设计上更适用于大规模并发连接，因为他能处理万计的文件描述符，随着连接的数量增加，性能也不会线性下降，相比之下，kqueue会出现这个情况。

​ **效率和性能：**epool的实现内核采用了一些优化策略，入采用基于事件的回调机制，能够加高效率处理并发连接，这在高并发环境下，epoll的性能更好。

​ 在Redis中默认是使用水平触发的，如果我们想要修改为bian’yuan可以在redis配置文件进行修改，

Redis6.0版本 使用 I\O Completion Ports 在Windows

I\OCP提供了一种高效的异步I\O机制，特别适合处理并发连接的场景。I\OCP是widows提供的一种异步I\O完成通知机制，它允许IO在完成的时候发送通知，而不需要程序不断地询问文件描述符的状态。

在使用IOCP的时候首先会创建一个完成端口对象，然后再将我们的套接字（比如我们的连接操符）或者文件句柄（就是我们要操作的文件）绑定在这个完成端口对象上，然后提交我们的异步IO上，然后就是等待我们的完成包，当我们的完成包处理完会通知我们我们IOCP，这个完成包包含了操作类型、操作结果和我们的套接字或文件句柄，然后我们IOCP拿到这个完成包会根据不同的操作类型进行响应，比如读就会得到读的结果。

因为在我们收到完成包的时候会通知我们IOCP，然后对我们的IO结果进行处理，也就是说当我们收到事件就异步。然后等通知从而实现。

也就是说如果需要网络通信那么我们先创建一个接口完成对象，然后我们套接字和我们的接口完成对象绑定，然后异步io。如果不需要进行网络通信操作那么就在创建一个接口完成对象，然后在和一个文件句柄关联进行操作，然后进行异步操作。