redis 的高性能

• 純內(nèi)存訪問(wèn)，所有數(shù)據(jù)都在內(nèi)存中，所有的運(yùn)算都是內(nèi)存級(jí)別的運(yùn)算，內(nèi)存響應(yīng)時(shí)間的時(shí)間為納秒級(jí)別。因此 redis 進(jìn)程的 cpu 基本不存在磁盤 I/O 等待時(shí)間、內(nèi)存讀寫性能問(wèn)題，CPU 不是 redis 的瓶頸(內(nèi)存大小和網(wǎng)絡(luò)I/O 才是 redis 的瓶頸，也就是客戶端和服務(wù)端之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲)
• 采用單線程模型，單線程實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。避免了多線程頻繁上下文切換，以及同步機(jī)制加鎖帶來(lái)的開(kāi)銷
• 簡(jiǎn)單高效的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：動(dòng)態(tài)字符串(SDS)，鏈表，字典，跳躍鏈表，整數(shù)集合和壓縮列表。然后 redis 在這個(gè)基礎(chǔ)上去實(shí)現(xiàn)用戶能操作的對(duì)象：字符串，列表，哈希，集合，有序集合等對(duì)象
• reactor 模式的網(wǎng)絡(luò)事件處理器。它使用了 I/O 多路復(fù)用去同時(shí)監(jiān)控多個(gè)套接字，這是一種高效的I/O模型。reactor 相關(guān)知識(shí)可以看下這篇文章 框架篇：見(jiàn)識(shí)一下linux高性能網(wǎng)絡(luò)IO+Reactor模型

為什么使用單線程

采用單線程，避免了不必要的上下文切換和競(jìng)爭(zhēng)條件;不存在多線程導(dǎo)致的切換而消耗CPU

不用考慮各種鎖的問(wèn)題，不存在加鎖和釋放鎖的的操作，沒(méi)有因?yàn)榭赡艹霈F(xiàn)的死鎖而導(dǎo)致的性能消耗

簡(jiǎn)單可維護(hù)，多線程模式會(huì)使得程序的編寫更加復(fù)雜和麻煩，單線程實(shí)現(xiàn)易實(shí)現(xiàn)

redis 是單線程系統(tǒng)?

我們常說(shuō) redis 單線程是指其網(wǎng)絡(luò)事件處理模型 reactor 是單線程

如果一次 client 請(qǐng)求會(huì)刪除幾百萬(wàn) keys 值，那么這條命令可能會(huì)導(dǎo)致阻塞。在 redis 4.0 選擇引入多線程來(lái)實(shí)現(xiàn)這一類非阻塞的命令

在 redis6.0 版本正式引入多線程去處理客戶端的 I/O 讀寫響應(yīng)，而 redis 命令事件的處理還是在主線程單線處理

假如是針對(duì)整個(gè) redis 系統(tǒng)，則一直有其他線程去處理異步任務(wù)，如 AOF、RDB 的同步

redis I/O模型

redis 處理快，不單單因?yàn)樗莻€(gè)單線程純內(nèi)存系統(tǒng)，還有它采用了 Reactor 模型，使用 I/O 多路復(fù)用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)外部請(qǐng)求的處理，減少網(wǎng)絡(luò)連接、讀寫等待時(shí)間。使其在網(wǎng)絡(luò) I/O 操作中能并發(fā)處理大量的客戶端請(qǐng)求，實(shí)現(xiàn)高吞吐率，高并發(fā)

redis 的多線程版本I/O模型 6.0

參考文章

• Redis深入系列-線程IO模型1
• Redis 多線程網(wǎng)絡(luò)模型全面揭秘