redis中的不同線程
redis單線程是指什么？
redis的所有命令處理都在同一個線程中完成
redis為什么采用單線程？
redis中存在多種數據結構存儲value，如果采用多線程，加鎖會很復雜、加鎖力度不阿紅控制，同時，采用多線程涉及頻繁的cpu上下文切換，抵消多線程的優勢。
redis 存儲結構
redis采用hashtable組織其存儲的kv數據
hashtable字典實現
redis 中 hashtable 組織是通過字典來實現的；hash 結構當節點超過 512 個或者單個字符串長度大于 64 時，hash 結構采用字典實現
數據結構
typedef struct dictEntry {void *key;union {void *val;uint64_t u64;int64_t s64;double d;} v;struct dictEntry *next;} dictEntry;typedef struct dictht {dictEntry **table;unsigned long size;// 數組長度
unsigned long sizemask; //size-1unsigned long used;//當前數組當中包含的元素
} dictht;typedef struct dict {dictType *type;void *privdata;dictht ht[2];long rehashidx; /* rehashing not in progress if rehashidx == -1 */int16_t pauserehash; /* If >0 rehashing is paused (<0 indicates coding error)
用于安全遍歷*/} dict;沖突
抽屜原理 ：n+1個蘋果放在 n 個抽屜中，蘋果最多的那個抽屜至少有 2 個蘋果；64位整數遠大 于數組的長度，比如數組長度為 4，那么 1、5、9、1+4n 都是映射到1號位數組；所以大概 率會發生沖突
抽屜就是hashtable，蘋果就是對應k-v對。
負載因子
負載因子 = used / size ；
used 是數組存儲元素的個數，size是hashtable大小
負載因子越小，沖突越小；負載因子越大，沖突越大；
redis 的負載因子是 1；
擴容
如果負載因子 > 1，為了避免頻繁的hash沖突，則會發生擴容，即申請一個新的的數組；擴容的規則是翻倍；
如果正在 fork（在 rdb、aof 復寫以及 rdb-aof 混用情況下）時，會阻止擴容；但是此時若負載 因子 > 5，索引效率大大降低， 則馬上擴容；這里涉及到寫時復制原理
擴容后的漸進式rehash
rehash的原因
擴容后，hashtable的size發生改變，基于原來size的映射規則不在適用
rehash步驟
將 ht[0] 中的元素重新經過 hash 函數生成 64 位整數，再對 射到 ht [1] ；
漸進式rehash的原因
當 hashtable 中的元素過多的時候，不能一次性 rehash 到 ht[1] ；這樣會長期占用 redis，其他 命令得不到響應；所以需要使用漸進式 rehash；
漸進式規則
?1. 分治的思想，將 rehash 分到之后的每步增刪改查的操作當中；
2. 在定時器中，最大執行一毫秒 rehash ；每次步長 100 個數組槽位；
處于漸進式 rehash 階段時，不會會發生擴容縮容
縮容
如果負載因子 < 0.1 ，則會發生縮容；縮容的規則是恰好包含 used 的 ；
恰好的理解：假如此時數組存儲元素個數為 9，恰好包含該元素的就是 ，也就是 16；
redis-value存儲轉換
跳表
理想跳表到概率跳表
redis跳表
redis IO多線程處理
為什么要采用IO多線程？
多個連接同時發送數據到redis時，會導致IO密集操作（read和send）和cpu密集型操作（decode和encode），如果采用單線程處理，就只能串行的處理每個連接的數據，但是read、decode、encode和send是可以并行執行的。
處理流程
1.主線程將IO密集型任務和cpu密集型任務放入全局隊列中，并分配給每個IO線程并行執行。
2.所有的命令處理由一個線程單獨執行
3.結果處理再交由每個IO線程執行。
redis的單線程為什么高效？
1.采用hashtable，使其增刪改查操作時間復雜度為O(1)，同時采用漸進式rehash，避免長時間對redis的占用。
2.對不同value采用高效的數據結構，同時基于節點數量會對數據結構進行切換。
3.采用高效的reactor網絡模型，基于IO多路復用，實現對網絡多客戶端連接的快速響應。
柔性數組
https://github.com/0voice
