Redis单线程理解

电玩女神 2024-04-01 19:41 79阅读 0赞

## 参考博客： ##

[干货｜Redis单线程的正确理解][Redis]

## 单线程模型 ##

Redis客户端对服务端的每次调用都经历了发送命令，执行命令，返回结果三个过程。

执行命令阶段，由于Redis是单线程来处理命令的，所有每一条到达服务端的命令不会立刻执行，所有的命令都会进入一个[队列][Link 1]中，然后逐个被执行。并且多个客户端发送的命令的执行顺序是不确定的。但是可以确定的是不会有两条命令被同时执行，不会产生并发问题，这就是Redis的单线程基本模型。

服务端的数据处理阶段：

单线程指的是网络请求模块（事件处理器）使用单线程（所以不需考虑[并发][Link 2]安全性），即单线程处理所有网络请求（同一时刻它只能处理一个客户端请求），其他模块仍用了多个线程。

Redis采用（1）epoll做为I/O多路复用技术的实现，再加上Redis自身的（2）事件处理模型将epoll中的连接，读写，关闭都转换为了事件，不在I/O上浪费过多的时间

## 为什么Redis设计成单线程的 ##

**1.不需要各种锁的性能消耗**

list，hash等复杂的结构，这些结构有可能会进行很细粒度的操作，比如在很长的列表后面添加一个元素，在hash当中添加或者删除一个对象。这些操作可能就需要加非常多的锁，导致的结果是同步开销大大增加。单线程不存在加锁释放锁操作，没有死锁。

**2.单线程多进程集群方案**

**3.CPU****消耗**

Redis的性能瓶颈在于内存和网络带宽，单线程避免了上下文切换和竞争条件

## **为什么说redis能够快速执行（每秒几十万请求）** ##

(1) 绝大部分请求是纯粹的内存操作（非常快速）

(2) 采用单线程,避免了不必要的上下文切换和竞争条件

(3) 非阻塞IO \- IO多路复用，Redis采用（1）epoll做为I/O多路复用技术的实现，再加上Redis自身的（2）事件处理模型将epoll中的连接，读写，关闭都转换为了事件，不在I/O上浪费过多的时间。

**Redis****采用单线程模型，每条命令执行如果占用大量时间，会造成其他线程阻塞，对于****Redis****这种高性能服务是致命的，所以****Redis****是面向高速执行的数据库****。**

这3个条件不是相互独立的，特别是第一条，如果请求都是耗时的，采用单线程吞吐量及性能可想而知了。应该说redis为特殊的场景选择了合适的技术方案。

## **redis的内部实现** ##

多路\-指的是多个socket连接，复用\-指的是复用一个线程。

[redis][]\-client在操作的时候，会产生具有不同事件类型的socket。在服务端，有一段I/0多路复用（epoll）程序，将其置入队列之中。然后，文件事件分派器，依次去队列中取，转发到不同的事件处理器中，epoll中的读、写、关闭、连接都转化成了事件，io性能高。

## **Redis关于线程安全问题** ##

Redis实际上是采用了线程封闭的观念，把任务封闭在一个线程，自然避免了线程安全问题，不过对于需要依赖多个redis操作的复合操作来说，依然需要锁，而且有可能是分布式锁。

## **redis6.0的多线程** ##

redis6.0引入了多线程

网络IO请求：多线程处理

读写命令： 单线程处理

redis 6.0中，多线程机制默认关闭

[Redis]: https://baijiahao.baidu.com/s?id=1644978229039981414&wfr=spider&for=pc
[Link 1]: https://so.csdn.net/so/search?q=%E9%98%9F%E5%88%97&spm=1001.2101.3001.7020
[Link 2]: https://so.csdn.net/so/search?q=%E5%B9%B6%E5%8F%91&spm=1001.2101.3001.7020
[redis]: https://www.nowcoder.com/jump/super-jump/word?word=redis