Redis是如何实现IO多路复用的？

Redis 通过使用操作系统提供的 IO 多路复用 机制来实现高性能的网络通信，使得单个线程能够同时处理多个客户端连接。以下是其核心实现方式：

1. 支持的 IO 多路复用模型

Redis 在运行时自动选择系统最高效的多路复用模型（按优先级）：

epoll（Linux）
kqueue（FreeBSD/macOS）
select（跨平台，但效率较低）

Redis 在 ae.c文件中抽象了事件驱动模型，通过条件编译适配不同平台。

2. 核心抽象：`aeEventLoop`

Redis 定义了事件循环结构体 aeEventLoop，其中关键字段包括：

事件处理器数组（用于存储文件事件）
就绪事件队列
底层多路复用 API 的函数指针（如 epoll_wait、kevent）

3. 事件处理流程

步骤 1：注册事件

客户端连接到 Redis 时，服务器会为对应的 socket 注册可读事件，并绑定回调函数（如 readQueryFromClient）。
当需要向客户端回复数据但 socket 暂时不可写时，注册可写事件，并绑定写回调函数。

步骤 2：监听就绪事件

调用 aeApiPoll（底层可能是 epoll_wait/kevent/select）监听所有被注册的 socket。
当某个 socket 可读/可写时，多路复用器返回就绪事件列表。

步骤 3：处理事件

Redis 按顺序处理就绪事件，执行对应的读写回调函数。

4. 底层多路复用实现示例（以 epoll 为例）

Redis 在 Linux 下使用 epoll 的简化流程：

// 初始化 epoll
state->epfd = epoll_create(1024);

// 注册事件（如监听 socket 可读事件）
struct epoll_event ee;
ee.events = EPOLLIN;  // 监听可读事件
ee.data.fd = fd;
epoll_ctl(state->epfd, EPOLL_CTL_ADD, fd, &ee);

// 事件循环
numevents = epoll_wait(state->epfd, events, AE_SETSIZE, timeout);
for (j = 0; j < numevents; j++) {
    // 处理可读/可写事件
    if (events[j].events & EPOLLIN) {
        readProc(events[j].data.fd, ...);
    }
    if (events[j].events & EPOLLOUT) {
        writeProc(events[j].data.fd, ...);
    }
}

5. 为什么单线程还能高效？

非阻塞 IO：所有 socket 设置为非阻塞模式，读写不会阻塞线程。
事件驱动：只有活跃的 socket 会触发回调，避免了轮询所有连接的开销。
纯内存操作：数据操作在内存中完成，极快，不会阻塞网络 IO。

6. Redis 6.0 之后的优化

Redis 6.0 引入了多线程 IO（Threaded I/O），但仅用于处理网络数据的读写和解析，命令执行仍是单线程。这进一步提升了吞吐量，但核心的事件循环模型不变。

总结

Redis 的 IO 多路复用通过以下方式实现：

使用操作系统提供的 epoll/kqueue/select监听大量 socket。
事件驱动模型，只有活跃连接会触发回调。
单线程处理命令，避免了锁和上下文切换开销，同时通过非阻塞 IO 和事件循环实现高并发。

这种设计让 Redis 能以极低的延迟同时处理数万甚至数十万的并发连接。