14 Redis 6.0多IO线程的效率提高了吗

多 IO 线程的初始化
在InitServerLast 函数后，新增了initThreadedIO 函数。
initThreadedIO 函数的主要执行流程：

首先，initThreadedIO 函数会设置 IO 线程的激活标志。initThreadedIO 函数会把 io_threads_active 初始化为 0，表示 IO 线程还没有被激活。

initThreadedIO 函数会对设置的 IO 线程数量进行判断。这个数量就是保存在全局变量 server 的成员变量 io_threads_num 中的。

如果 IO 线程数量为 1，就表示只有 1 个主 IO 线程，initThreadedIO 函数就直接返回了。
如果 IO 线程数量大于宏定义 IO_THREADS_MAX_NUM（默认值为 128），那么 initThreadedIO 函数会报错，并退出整个程序。
如果 IO 线程数量大于 1，并且小于宏定义 IO_THREADS_MAX_NUM，那么，initThreadedIO 函数会执行一个循环流程，该流程的循环次数就是设置的 IO 线程数量。

在该循环流程中，initThreadedIO 函数就会给以下四个数组进行初始化操作。

io_threads_list 数组：保存了每个 IO 线程要处理的客户端，将数组每个元素初始化为一个 List 类型的列表；
io_threads_pending 数组：保存等待每个 IO 线程处理的客户端个数；
io_threads_mutex 数组：保存线程互斥锁；
io_threads 数组：保存每个 IO 线程的描述符。

在对这些数组进行初始化的同时，initThreadedIO 函数还会根据 IO 线程数量，调用 pthread_create 函数创建相应数量的线程。对于 initThreadedIO 函数来说，它创建的线程要运行的函数是 IOThreadMain，参数是当前创建线程的编号。不过要注意的是，这个编号是从 1 开始的，编号为 0 的线程其实是运行 Redis server 主流程的主 IO 线程。

IO 线程的运行函数 IOThreadMain
IOThreadMain 函数也是在 networking.c 文件中定义的，它的主要执行逻辑是一个 while(1) 循环。在这个循环中，IOThreadMain 函数会把 io_threads_list 数组中，每个 IO 线程对应的列表读取出来。
IOThreadMain 函数会从每个 IO 线程对应的列表中，进一步取出要处理的客户端，然后判断线程要执行的操作标记。这个操作标记是用变量 io_threads_op 表示的，它有两种取值：

IO_THREADS_OP_WRITE：这表明该 IO 线程要做的是写操作，线程会调用 writeToClient 函数将数据写回客户端。
IO_THREADS_OP_READ：这表明该 IO 线程要做的是读操作，线程会调用 readQueryFromClient 函数从客户端读取数据。

Redis server 在接收到客户端请求和给客户端返回数据的过程中，会根据一定条件，推迟客户端的读写操作，并分别把待读写的客户端保存到这两个列表中。然后，Redis server 在每次进入事件循环前，会再把列表中的客户端添加到 io_threads_list 数组中，交给 IO 线程进行处理。
推迟客户端读操作
Redis server 在和一个客户端建立连接后，就会开始监听这个客户端上的可读事件，而处理可读事件的回调函数是 readQueryFromClient。这个函数一开始会先从传入参数 conn 中获取客户端 c，紧接着就调用 postponeClientRead 函数，来判断是否推迟从客户端读取数据。
scss复制代码void readQueryFromClient(connection *conn) {
client *c = connGetPrivateData(conn); //从连接数据结构中获取客户
...
if (postponeClientRead(c)) return; //判断是否推迟从客户端读取数据
...
}

postponeClientRead 这个函数会根据四个条件判断能否推迟从客户端读取数据。
条件一：全局变量 server 的 io_threads_active 值为 1。这表示多 IO 线程已经激活。
条件二：全局变量 server 的 io_threads_do_read 值为 1。这表示多 IO 线程可以用于处理延后执行的客户端读操作。这个变量值是在 Redis 配置文件 redis.conf 中，通过配置项 io-threads-do-reads 设置的，默认值为 no，需要手动开启。
条件三：ProcessingEventsWhileBlocked 变量值为 0。这表示 processEventsWhileBlokced 函数没有在执行。ProcessingEventsWhileBlocked 是一个全局变量，它会在 processEventsWhileBlokced 函数执行时被设置为 1，在 processEventsWhileBlokced 函数执行完成时被设置为 0。
当 Redis 在读取 RDB 文件或是 AOF 文件时，这个函数会被调用，用来处理事件驱动框架捕获到的事件。所以，当 processEventsWhileBlokced 函数执行处理客户端可读事件时，这些客户端读操作是不会被推迟执行的。
条件四：客户端现有标识不能有 CLIENT_MASTER、CLIENT_SLAVE 和 CLIENT_PENDING_READ。
CLIENT_MASTER 和 CLIENT_SLAVE 标识分别表示客户端是用于主从复制的客户端，也就是说，这些客户端不会推迟读操作。CLIENT_PENDING_READ 本身就表示一个客户端已经被设置为推迟读操作了，所以，对于已带有 CLIENT_PENDING_READ 标识的客户端，postponeClientRead 函数就不会再推迟它的读操作了。
总之，只有前面这四个条件都满足了，postponeClientRead 函数才会推迟当前客户端的读操作。postponeClientRead 函数会给该客户端设置 CLIENT_PENDING_REA 标识，并调用 listAddNodeHead 函数，把这个客户端添加到全局变量 server 的 clients_pending_read 列表中。
如何推迟客户端写操作
Redis 在执行了客户端命令，要给客户端返回结果时，会调用 addReply 函数将待返回结果写入客户端输出缓冲区。
在 addReply 函数的一开始，该函数会调用 prepareClientToWrite 函数，来判断是否推迟执行客户端写操作。prepareClientToWrite 就会调用 clientInstallWriteHandler 函数，再进一步判断能否推迟该客户端写操作。
clientInstallWriteHandler这个函数会判断两个条件：条件一：客户端没有设置过 CLIENT_PENDING_WRITE 标识，即没有被推迟过执行写操作。条件二：客户端所在实例没有进行主从复制，或者客户端所在实例是主从复制中的从节点，但全量复制的 RDB 文件已经传输完成，客户端可以接收请求。
如何把待读客户端分配给 IO 线程执行？
handleClientsWithPendingReadsUsingThreads 函数：该函数主要负责将 clients_pending_read 列表中的客户端分配给 IO 线程进行处理。
handleClientsWithPendingReadsUsingThreads 函数的主要执行逻辑可以分成四步。
第一步，该函数会先根据全局变量 server 的 io_threads_active 成员变量，判定 IO 线程是否激活，并且根据 server 的 io_threads_do_reads 成员变量，判定用户是否设置了 Redis 可以用 IO 线程处理待读客户端。只有在 IO 线程激活，并且 IO 线程可以用于处理待读客户端时，handleClientsWithPendingReadsUsingThreads 函数才会继续执行，否则该函数就直接结束返回了。
第二步，handleClientsWithPendingReadsUsingThreads 函数会获取 clients_pending_read 列表的长度，这代表了要处理的待读客户端个数。然后，该函数会从 clients_pending_read 列表中逐一取出待处理的客户端，并用客户端在列表中的序号，对 IO 线程数量进行取模运算。
这样一来，我们就可以根据取模得到的余数，把该客户端分配给对应的 IO 线程进行处理。紧接着，handleClientsWithPendingReadsUsingThreads 函数会调用 listAddNodeTail 函数，把分配好的客户端添加到 io_threads_list 列表的相应元素中
第三步，handleClientsWithPendingReadsUsingThreads 函数会将 io_threads_list 数组 0 号列表（也就是 io_threads_list[0]元素）中的待读客户端逐一取出来，并调用 readQueryFromClient 函数进行处理。
紧接着，handleClientsWithPendingReadsUsingThreads 函数会执行一个 while(1) 循环，等待所有 IO 线程完成待读客户端的处理。
第四步，handleClientsWithPendingReadsUsingThreads 函数会再次遍历一遍 clients_pending_read 列表，依次取出其中的客户端。紧接着，它会判断客户端的标识中是否有 CLIENT_PENDING_COMMAND。如果有 CLIENT_PENDING_COMMAND 标识，表明该客户端中的命令已经被某一个 IO 线程解析过，已经可以被执行了。
此时，handleClientsWithPendingReadsUsingThreads 函数会调用 processCommandAndResetClient 函数执行命令。最后，它会直接调用 processInputBuffer 函数解析客户端中所有命令并执行。
如何把待写客户端分配给 IO 线程执行？
和待读客户端的分配处理类似，待写客户端分配处理是由 handleClientsWithPendingWritesUsingThreads 函数来完成的。该函数也是在 beforeSleep 函数中被调用的。
handleClientsWithPendingWritesUsingThreads 函数的主要流程同样也可以分成 4 步，其中，第 2、3 和 4 步的执行逻辑，和 handleClientsWithPendingReadsUsingThreads 函数类似。
在第 2 步，handleClientsWithPendingWritesUsingThreads 函数会把待写客户端，按照轮询方式分配给 IO 线程，添加到 io_threads_list 数组各元素中。
在第 3 步，handleClientsWithPendingWritesUsingThreads 函数会让主 IO 线程处理其待写客户端，并执行 while(1) 循环等待所有 IO 线程完成处理。
在第 4 步，handleClientsWithPendingWritesUsingThreads 函数会再次检查 clients_pending_write 列表中，是否还有待写的客户端。如果有的话，并且这些客户端还有留存在缓冲区中的数据，那么，handleClientsWithPendingWritesUsingThreads 函数就会调用 connSetWriteHandler 函数注册可写事件，而这个可写事件对应的回调函数是 sendReplyToClient 函数。