redis为什么这么快

1. C语言实现，执行速度快
2. 纯内存操作，数据读写在内存中，异步持久化到磁盘
3. 丰富和高效的数据结构
4. 基于非阻塞的I/O多路复用机制
5. 单线程避免了上下文切换

Redis单线程

redis单线程的核心就是它基于一个假设：它在内存中执行的操作耗时很快，以至于多线程带来的收益小于其上下文切换和锁管理的消耗。

redis 核心就是 如果我的数据全都在内存里，我单线程的去操作 就是效率最高的，为什么呢，因为多线程的本质就是 CPU 模拟出来多个线程的情况，这种模拟出来的情况就有一个代价，就是上下文的切换，对于一个内存的系统来说，它没有上下文的切换就是效率最高的。redis 用 单个CPU 绑定一块内存的数据，然后针对这块内存的数据进行多次读写的时候，都是在一个CPU上完成的，所以它是单线程处理这个事。在内存的情况下，这个方案就是最佳方案 —— 阿里 沈询

• redis 用 单个CPU 绑定一块内存的数据，针对这块内存的数据进行多次读写的时候，都是在一个CPU上完成。对于多个CPU的机器可以使用多个redis实例绑定不同的CPU
• redis的单线程模型指的是文件事件处理器单线程，即单线程的处理请求。但是它也有自己的一些后台线程，比如说删除大key
• 并行与并发区别 ：
  • 并行是为了快，多台处理器上同时处理多个任务
  • 并发是为了能够同一时间间隔做多个事情，一台处理器上“同时”处理多个任务，它一定是慢过串行

redis的单线程模型/通信流程

核心就两大块，IO多路复用模块支撑高并发请求，文件事件处理器单线程从队列中获取socket并调用相应的请求处理器

1、首先在redis启动初始化的时候，redis会先将事件处理器中的连接应答处理器和AE_READABLE事件关联起来;

2、如果客户端向redis发起连接，会产生AE_READABLE事，产生该事件后会被IO多路复用程序监听到(步骤B)，然后IO多路复用程序会把监听到的socket信息放入到队列中(步骤C)，事件分配器每次从队列中取出一个socket(步骤D)，然后事件分派器把socket给对应的事件处理器(步骤E)。

3、当客户端向redis发生写请求时，首先就会在对应的socket如socket01上会产生AE_READABLE事件，产生该事件后会被IO多路复用程序监听到(步骤B)，然后IO多路复用程序会把监听到的socket信息放入到队列中，事件分配器每次从队列中取出一个socket(步骤D)，然后事件分派器把socket给对应的事件处理器(步骤E)。

5、当客户端会查询redis是否完成相应的操作，就会在socket01上产生一个AE_WRITABLE事件，会由对应的命令回复处理器来处理，就是将准备好的相应数据写入socket01(由于socket连接是双向的),返回给客户端，如读操作，客户端会显示ok。

6、如果命令回复处理器执行完成后，就会删除这个socket01的AE_WRITABLE事件和命令回复处理器的关联。

7、这样客户端就和redis进行了一次通信。由于连接应答处理器执行一次就够了，如果客户端再次进行操作就会由命令请求处理器来处理，反复执行。

Redis底层IO模型代码封装

我感觉不会问，但是阿里面经有，先放着先。

芋道源码：为什么 Redis 单线程能支撑高并发？

Redis6.0多线程

redis单线程的核心就是它基于一个假设：它在内存中执行的操作耗时很快，以至于多线程带来的收益小于其上下文切换和锁管理的消耗。

而现在这个假设在真实场景下发生了瓶颈：网络IO消耗，当value比较大时：

• 从socket中读取请求数据，会从内核态将数据拷贝到用户态 （read调用）
• 将数据回写到socket，会将数据从用户态拷贝到内核态 （write调用）

解决方案：

1. 主线程负责接收建立连接请求，获取 socket 放入全局等待读处理队列
2. 主线程接收完所有读事件之后，通过 RR(Round Robin) 将这些连接分配给 IO 线程组
3. 主线程阻塞等待 IO 线程组读取 socket 完毕
4. 主线程通过单线程的方式执行请求命令(指客户端发送的命令)，请求数据读取并解析完成
5. 主线程阻塞等待 IO 线程组将数据回写 socket 完毕
6. 解除绑定，清空等待队列

• 命令的执行依然由主线程单线程串行顺序执行(保持单线程)
• I/O线程要么同时读，要么同时写，不会同时读或写
• IO 线程只负责读写 socket 解析命令，不负责命令处理
• 整个过程无锁参与
• 多线程肯定要低于机器CPU核数，并行才能提高性能，并发只会浪费

为什么之前不使用多线程？

官方曾经回应：使用Redis时，几乎不存在CPU成为瓶颈的情况， Redis主要受限于内存和网络。引入多线程，引入了程序执行顺序的不确定性，带来了并发读写的一系列问题，增加了系统复杂度、同时可能存在线程切换、甚至加锁解锁、死锁造成的性能损耗。

那为什么现在又要用多线程了呢？

因为现在业务场景越来越复杂，对性能要求越来越高，所以对redis做出了提高性能的要求

整理来源

单线程模型讲解

单线程模型讲解

redis6.0

redis6.0多线程