13 Redis 6.0多IO线程的效率提高了吗？ 通过上节课的学习，我们知道 Redis server 启动后的进程会以单线程的方式，执行客户端请求解析和处理工作。但是，Redis server 也会通过 bioInit 函数启动三个后台线程，来处理后台任务。也就是说，Redis 不再让主线程执行一些耗时操作，比如同步写、删除等，而是交给后台线程异步完成，从而避免了对主线程的阻塞。

实际上，在 2020 年 5 月推出的 Redis 6.0 版本中，Redis 在执行模型中还进一步使用了多线程来处理 IO 任务，这样设计的目的，就是为了充分利用当前服务器的多核特性，使用多核运行多线程，让多线程帮助加速数据读取、命令解析以及数据写回的速度，提升 Redis 整体性能。

那么，这些多线程具体是在什么时候启动，又是通过什么方式来处理 IO 请求的呢？

今天这节课，我就来给你介绍下 Redis 6.0 实现的多 IO 线程机制。通过这部分内容的学习，你可以充分了解到 Redis 6.0 是如何通过多线程来提升 IO 请求处理效率的。这样你也就可以结合实际业务来评估，自己是否需要使用 Redis 6.0 了。

好，接下来，我们先来看下多 IO 线程的初始化。注意，因为我们之前课程中阅读的是 Redis 5.0.8 版本的代码，所以在开始学习今天的课程之前，你还需要下载Redis 6.0.15的源码，以便能查看到和多 IO 线程机制相关的代码。

多 IO 线程的初始化

我在上一讲给你介绍过，Redis 5.0 中的三个后台线程，是 server 在初始化过程的最后，调用 InitSeverLast 函数，而 InitServerLast 函数再进一步调用 bioInit 函数来完成的。如果我们在 Redis 6.0 中查看 InitServerLast 函数，会发现和 Redis 5.0 相比，该函数在调完 bioInit 函数后，又调用了 initThreadedIO 函数。而 initThreadedIO 函数正是用来初始化多 IO 线程的，这部分的代码调用如下所示： void InitServerLast() { bioInit(); initThreadedIO(); //调用initThreadedIO函数初始化IO线程 set_jemalloc_bg_thread(server.jemalloc_bg_thread); server.initial_memory_usage = zmalloc_used_memory(); }

所以下面，我们就来看下 initThreadedIO 函数的主要执行流程，这个函数是在networking.c文件中实现的。

首先，initThreadedIO 函数会设置 IO 线程的激活标志。这个激活标志保存在 redisServer 结构体类型的全局变量 server 当中，对应 redisServer 结构体的成员变量 io_threads_active。initThreadedIO 函数会把 io_threads_active 初始化为 0，表示 IO 线程还没有被激活。这部分代码如下所示： void initThreadedIO(void) { server.io_threads_active = 0; … }

这里，你要注意一下，刚才提到的全局变量 server 是 Redis server 运行时，用来保存各种全局信息的结构体变量。我在【第 8 讲】给你介绍 Redis server 初始化过程的时候，提到过 Redis server 的各种参数初始化配置，都是保存在这个全局变量 server 中的。所以，当你在阅读 Redis 源码时，如果在某个函数中看到变量 server，要知道其实就是这个全局变量。

紧接着，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。那么在这里，IO 线程的数量判断会有三种结果。

第一种，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。此时，Redis server 的 IO 线程和 Redis 6.0 之前的版本是相同的。 if (server.io_threads_num == 1) return;

第二种，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。

if (server.io_threads_num > IO_THREADS_MAX_NUM) { … //报错日志记录 exit(1); //退出程序 }

第三种，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。

如此一来，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。

这四个数组的定义都在 networking.c 文件中，如下所示： pthread_t io_threads[IO_THREADS_MAX_NUM]; //记录线程描述符的数组 pthread_mutex_t io_threads_mutex[IO_THREADS_MAX_NUM]; //记录线程互斥锁的数组 _Atomic unsigned long io_threads_pending[IO_THREADS_MAX_NUM]; //记录线程待处理的客户端个数 list /*io_threads_list[IO_THREADS_MAX_NUM]; //记录线程对应处理的客户端

然后，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。我在上节课给你介绍过，pthread_create 函数的参数包括创建线程要运行的函数和函数参数（/tidp、/attr、/start_routine、/arg）。

所以，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。

以下代码就展示了 initThreadedIO 函数对数组的初始化，以及创建 IO 线程的过程，你可以看下。 for (int i = 0; i < server.io_threads_num; i++) { io_threads_list[i] = listCreate(); if (i == 0) continue; //编号为0的线程是主IO线程 pthread_t tid; pthread_mutex_init(&io_threads_mutex[i],NULL); //初始化io_threads_mutex数组 io_threads_pending[i] = 0; //初始化io_threads_pending数组 pthread_mutex_lock(&io_threads_mutex[i]); //调用pthread_create函数创建IO线程，线程运行函数为IOThreadMain if (pthread_create(&tid,NULL,IOThreadMain,(void/*)(long)i) != 0) { … //出错处理 } io_threads[i] = tid; //初始化io_threads数组，设置值为线程标识 }

好了，现在我们再来看下，刚才介绍的 IO 线程启动后要运行的函数 IOThreadMain。了解这个函数，可以帮助我们掌握 IO 线程实际做的工作。

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。

就像我在前面给你介绍的一样，io_threads_list 数组中会针对每个 IO 线程，使用一个列表记录该线程要处理的客户端。所以，IOThreadMain 函数就会从每个 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 的值为宏定义 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 的值为宏定义 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。

这部分的代码逻辑你可以看看下面的代码。 void /IOThreadMain(void /myid) { … while(1) { listIter li; listNode /ln; //获取IO线程要处理的客户端列表 listRewind(io_threads_list[id],&li); while((ln = listNext(&li))) { client /c = listNodeValue(ln); //从客户端列表中获取一个客户端 if (io_threads_op == IO_THREADS_OP_WRITE) { writeToClient(c,0); //如果线程操作是写操作，则调用writeToClient将数据写回客户端 } else if (io_threads_op == IO_THREADS_OP_READ) { readQueryFromClient(c->conn); //如果线程操作是读操作，则调用readQueryFromClient从客户端读取数据 } else { serverPanic(“io_threads_op value is unknown”); } } listEmpty(io_threads_list[id]); //处理完所有客户端后，清空该线程的客户端列表 io_threads_pending[id] = 0; //将该线程的待处理任务数量设置为0 } }

我也画了下面这张图，展示了 IOThreadMain 函数的基本流程，你可以看下。

好了，到这里你应该就了解了，每一个 IO 线程运行时，都会不断检查是否有等待它处理的客户端。如果有，就根据操作类型，从客户端读取数据或是将数据写回客户端。你可以看到，这些操作都是 Redis 要和客户端完成的 IO 操作，所以，这也是为什么我们把这些线程称为 IO 线程的原因。

那么，你看到这里，可能也会产生一些疑问，IO 线程要处理的客户端是如何添加到 io_threads_list 数组中的呢？

这就要说到 Redis server 对应的全局变量 server 了。server 变量中有两个 List 类型的成员变量：clients_pending_write 和 clients_pending_read，它们分别记录了待写回数据的客户端和待读取数据的客户端，如下所示： struct redisServer { … list /clients_pending_write; //待写回数据的客户端 list /clients_pending_read; //待读取数据的客户端 … }

你要知道，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。

所以接下来，我们就先来看下，Redis 是如何推迟客户端的读写操作，并把这些客户端添加到 clients_pending_write 和 clients_pending_read 这两个列表中的。

如何推迟客户端读操作？

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。我在【第 11 讲】中给你介绍了这个过程，你可以再去回顾下。

那么这里，我们再来看下 Redis 6.0 版本中的 readQueryFromClient 函数。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。这部分的执行逻辑如下所示： 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 … }

现在，我们就来看下 postponeClientRead 函数的执行逻辑。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。我刚才说过，这个变量值在 initThreadedIO 函数中是会被初始化为 0 的，也就是说，多 IO 线程初始化后，默认还没有激活（我一会儿还会给你介绍这个变量值何时被设置为 1）。

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，也就是说，多 IO 线程机制默认并不会用于客户端读操作。所以，如果你想用多 IO 线程处理客户端读操作，就需要把 io-threads-do-reads 配置项设为 yes。

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。

而 processEventsWhileBlokced 函数是在networking.c文件中实现的。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。这样就避免了因读取 RDB 或 AOF 文件造成 Redis 阻塞，而无法及时处理事件的情况。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

其中，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。具体来说，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。

我把 postponeClientRead 函数的代码放在这里，你可以看下。 int postponeClientRead(client /*c) { //判断IO线程是否激活， if (server.io_threads_active && server.io_threads_do_reads && !ProcessingEventsWhileBlocked && !(c->flags & (CLIENT_MASTER|CLIENT_SLAVE|CLIENT_PENDING_READ))) { c->flags |= CLIENT_PENDING_READ; //给客户端的flag添加CLIENT_PENDING_READ标记，表示推迟该客户端的读操作 listAddNodeHead(server.clients_pending_read,c); //将客户端添加到clients_pending_read列表中 return 1; } else { return 0; } }

好，现在你已经知道，Redis 是在客户端读事件回调函数 readQueryFromClient 中，通过调用 postponeClientRead 函数来判断和推迟客户端读操作。下面，我再带你来看下 Redis 是如何推迟客户端写操作的。

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。

而在 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。下面代码展示了 addReply 函数对 prepareClientToWrite 函数的调用，你可以看下。 void addReply(client /c, robj /obj) { if (prepareClientToWrite(c) != C_OK) return; … }

所以这里，我们继续来看下 prepareClientToWrite 函数。这个函数会根据客户端设置的标识进行一系列的判断。其中，该函数会调用 clientHasPendingReplies 函数，判断当前客户端是否还有留存在输出缓冲区中的数据等待写回。

如果没有的话，那么，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。下面的代码展示了这一调用过程，你可以看下。 int prepareClientToWrite(client /*c) { … //如果当前客户端没有待写回数据，调用clientInstallWriteHandler函数 if (!clientHasPendingReplies(c)) clientInstallWriteHandler(c); return C_OK; }

那么这样一来，我们其实就知道了，能否推迟客户端写操作，最终是由 clientInstallWriteHandler 函数来决定的，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。

一旦这两个条件都满足了，clientInstallWriteHandler 函数就会把客户端标识设置为 CLIENT_PENDING_WRITE，表示推迟该客户端的写操作。同时，clientInstallWriteHandler 函数会把这个客户端添加到全局变量 server 的待写回客户端列表中，也就是 clients_pending_write 列表中。 void clientInstallWriteHandler(client /*c) { //如果客户端没有设置过CLIENT_PENDING_WRITE标识，并且客户端没有在进行主从复制，或者客户端是主从复制中的从节点，已经能接收请求 if (!(c->flags & CLIENT_PENDING_WRITE) && (c->replstate == REPL_STATE_NONE || (c->replstate == SLAVE_STATE_ONLINE && !c->repl_put_online_on_ack))) { //将客户端的标识设置为待写回，即CLIENT_PENDING_WRITE c->flags |= CLIENT_PENDING_WRITE; listAddNodeHead(server.clients_pending_write,c); //将可获得加入clients_pending_write列表 } }

为了便于你更好地理解，我画了一张图，展示了 Redis 推迟客户端写操作的函数调用关系，你可以再回顾下。

不过，当 Redis 使用 clients_pending_read 和 clients_pending_write 两个列表，保存了推迟执行的客户端后，这些客户端又是如何分配给多 IO 线程执行的呢？这就和下面两个函数相关了。

  • 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。
  • handleClientsWithPendingWritesUsingThreads 函数：该函数主要负责将 clients_pending_write 列表中的客户端分配给 IO 线程进行处理。

所以接下来，我们就来看下这两个函数的具体操作。

如何把待读客户端分配给 IO 线程执行？

首先，我们来了解 handleClientsWithPendingReadsUsingThreads 函数。这个函数是在 beforeSleep 函数中调用的。

在 Redis 6.0 版本的代码中，事件驱动框架同样是调用 aeMain 函数来执行事件循环流程，该循环流程会调用 aeProcessEvents 函数处理各种事件。而在 aeProcessEvents 函数实际调用 aeApiPoll 函数捕获 IO 事件之前，beforeSleep 函数会被调用。

这个过程如下图所示，你可以看下。

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。这一步的判断逻辑如以下代码所示： if (!server.io_threads_active || !server.io_threads_do_reads) return 0;

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。我刚才给你介绍过，io_threads_list 数组的每个元素是一个列表，对应保存了每个 IO 线程要处理的客户端。

为了便于你理解，我来给你举个例子。

假设 IO 线程数量设置为 3，clients_pending_read 列表中一共有 5 个待读客户端，它们在列表中的序号分别是 0，1，2，3 和 4。在这一步中，0 号到 4 号客户端对线程数量 3 取模的结果分别是 0，1，2，0，1，这也对应了即将处理这些客户端的 IO 线程编号。这也就是说，0 号客户端由 0 号线程处理，1 号客户端有 1 号线程处理，以此类推。你可以看到，这个分配方式其实就是把待处理客户端，以轮询方式逐一分配给各个 IO 线程。

我画了下面这张图，展示了这个分配结果，你可以再看下。

以下代码展示的就是以轮询方式将客户端分配给 IO 线程的执行逻辑： int processed = listLength(server.clients_pending_read); listRewind(server.clients_pending_read,&li); int item_id = 0; while((ln = listNext(&li))) { client /*c = listNodeValue(ln); int target_id = item_id % server.io_threads_num; listAddNodeTail(io_threads_list[target_id],c); item_id++; }

这样，当 handleClientsWithPendingReadsUsingThreads 函数完成客户端的 IO 线程分配之后，它会将 IO 线程的操作标识设置为读操作，也就是 IO_THREADS_OP_READ。然后，它会遍历 io_threads_list 数组中的每个元素列表长度，等待每个线程处理的客户端数量，赋值给 io_threads_pending 数组。这一过程如下所示：

io_threads_op = IO_THREADS_OP_READ; for (int j = 1; j < server.io_threads_num; j++) { int count = listLength(io_threads_list[j]); io_threads_pending[j] = count; }

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。

其实，handleClientsWithPendingReadsUsingThreads 函数本身就是由 IO 主线程执行的，而 io_threads_list 数组对应的 0 号线程正是 IO 主线程，所以，这里就是让主 IO 线程来处理它的待读客户端。 listRewind(io_threads_list[0],&li); //获取0号列表中的所有客户端 while((ln = listNext(&li))) { client /*c = listNodeValue(ln); readQueryFromClient(c->conn); } listEmpty(io_threads_list[0]); //处理完后，清空0号列表

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，如下所示：

while(1) { unsigned long pending = 0; for (int j = 1; j < server.io_threads_num; j++) pending += io_threads_pending[j]; if (pending == 0) break; }

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。

这部分的代码逻辑如下所示，你可以看下。 while(listLength(server.clients_pending_read)) { ln = listFirst(server.clients_pending_read); client /*c = listNodeValue(ln); … //如果命令已经解析过，则执行该命令 if (c->flags & CLIENT_PENDING_COMMAND) { c->flags &= ~CLIENT_PENDING_COMMAND; if (processCommandAndResetClient(c) == C_ERR) { continue; } } //解析并执行所有命令 processInputBuffer(c); }

好了，到这里，你就了解了 clients_pending_read 列表中的待读客户端，是如何经过以上四个步骤来分配给 IO 线程进行处理的。下图展示了这个主要过程，你可以再回顾下。

那么，接下来，我们再来看下待写客户端的分配和处理。

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。

简单来说，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。

然后，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。

等到事件循环流程再次执行时，刚才 handleClientsWithPendingWritesUsingThreads 函数注册的可写事件就会被处理，紧接着 sendReplyToClient 函数会执行，它会直接调用 writeToClient 函数，把客户端缓冲区中的数据写回。

这里，你需要注意的是，connSetWriteHandler 函数最终会映射为 connSocketSetWriteHandler 函数，而 connSocketSetWriteHandler 函数是在connection.c文件中实现的。connSocketSetWriteHandler 函数会调用 aeCreateFileEvent 函数创建 AE_WRITABLE 事件，这就是刚才介绍的可写事件的注册（关于 aeCreateFileEvent 函数的使用，你也可以再回顾下第 11 讲）。

不过，和 handleClientsWithPendingReadsUsingThreads 函数不同的是在第 1 步，handleClientsWithPendingWritesUsingThreads 函数，会判断 IO 线程数量是否为 1，或者待写客户端数量是否小于 IO 线程数量的 2 倍。

如果这两个条件中有一个条件成立，那么 handleClientsWithPendingWritesUsingThreads 函数就不会用多线程来处理客户端了，而是会调用 handleClientsWithPendingWrites 函数由主 IO 线程直接处理待写客户端。这样做的目的，主要是为了在待写客户端数量不多时，避免采用多线程，从而节省 CPU 开销。

这一步的条件判断逻辑如下所示。其中，stopThreadedIOIfNeeded 函数主要是用来判断待写客户端数量，是否不足为 IO 线程数量的 2 倍。 if (server.io_threads_num == 1 || stopThreadedIOIfNeeded()) { return handleClientsWithPendingWrites(); }

另外，handleClientsWithPendingWritesUsingThreads 函数在第 1 步中，还会判断 IO 线程是否已激活。如果没有激活，它就会调用 startThreadedIO 函数，把全局变量 server 的 io_threads_active 成员变量值设置为 1，表示 IO 线程已激活。这步判断操作如下所示：

if (!server.io_threads_active) startThreadedIO();

总之你要知道的就是，Redis 是通过 handleClientsWithPendingWritesUsingThreads 函数，把待写客户端按轮询方式分配给各个 IO 线程，并由它们来负责写回数据的。

小结

今天这节课，我给你介绍了 Redis 6.0 中新设计实现的多 IO 线程机制。这个机制的设计主要是为了使用多个 IO 线程，来并发处理客户端读取数据、解析命令和写回数据。使用了多线程后，Redis 就可以充分利用服务器的多核特性，从而提高 IO 效率。

总结来说，Redis 6.0 先是在初始化过程中，根据用户设置的 IO 线程数量，创建对应数量的 IO 线程。

当 Redis server 初始化完成后正常运行时，它会在 readQueryFromClient 函数中通过调用 postponeClientRead 函数来决定是否推迟客户端读操作。同时，Redis server 会在 addReply 函数中通过调用 prepareClientToWrite 函数，来决定是否推迟客户端写操作。而待读写的客户端会被分别加入到 clients_pending_read 和 clients_pending_write 两个列表中。

这样，每当 Redis server 要进入事件循环流程前，都会在 beforeSleep 函数中分别调用 handleClientsWithPendingReadsUsingThreads 函数和 handleClientsWithPendingWritesUsingThreads 函数，将待读写客户端以轮询方式分配给 IO 线程，加入到 IO 线程的待处理客户端列表 io_threads_list 中。

而 IO 线程一旦运行后，本身会一直检测 io_threads_list 中的客户端，如果有待读写客户端，IO 线程就会调用 readQueryFromClient 或 writeToClient 函数来进行处理。

最后，我也想再提醒你一下，多 IO 线程本身并不会执行命令，它们只是利用多核并行地读取数据和解析命令，或是将 server 数据写回（下节课我还会结合分布式锁的原子性保证，来给你介绍这一部分的源码实现。）。所以，Redis 执行命令的线程还是主 IO 线程。这一点对于你理解多 IO 线程机制很重要，可以避免你误解 Redis 有多线程同时执行命令。

这样一来，我们原来针对 Redis 单个主 IO 线程做的优化仍然有效，比如避免 bigkey、避免阻塞操作等。

每课一问

Redis 多 IO 线程机制使用 startThreadedIO 函数和 stopThreadedIO 函数，来设置 IO 线程激活标识 io_threads_active 为 1 和为 0。此处，这两个函数还会对线程互斥锁数组进行解锁和加锁操作，如下所示。你知道为什么这两个函数要执行解锁和加锁操作么？ void startThreadedIO(void) { … for (int j = 1; j < server.io_threads_num; j++) pthread_mutex_unlock(&io_threads_mutex[j]); //给互斥锁数组中每个线程对应的互斥锁做解锁操作 server.io_threads_active = 1; } void stopThreadedIO(void) { … for (int j = 1; j < server.io_threads_num; j++) pthread_mutex_lock(&io_threads_mutex[j]); //给互斥锁数组中每个线程对应的互斥锁做加锁操作 server.io_threads_active = 0; }

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参考资料

https://learn.lianglianglee.com/%e4%b8%93%e6%a0%8f/Redis%20%e6%ba%90%e7%a0%81%e5%89%96%e6%9e%90%e4%b8%8e%e5%ae%9e%e6%88%98/13%20%20Redis%206.0%e5%a4%9aIO%e7%ba%bf%e7%a8%8b%e7%9a%84%e6%95%88%e7%8e%87%e6%8f%90%e9%ab%98%e4%ba%86%e5%90%97%ef%bc%9f.md