Redis单线程为什么快？

喜欢ヅ旅行 2022-09-12 11:45 231阅读 0赞

第一， 纯内存访问， Redis将所有数据放在内存中， 内存的响应时长大约为100纳秒， 这是Redis达到每秒万级别访问的重要基础。

第二， 非阻塞I/O， Redis使用epoll作为I/O多路复用技术的实现， 再加上Redis自身的事件处理模型将epoll中的连接、 读写、 关闭都转换为事件， 不在网络I/O上浪费过多的时间。

> I/O多路复用实际上就是用select, poll, epoll监听多个io对象，当io对象有变化（有数据）的时候就通知用户进程。好处就是单个进程可以处理多个socket。当然具体区别我们后面再讨论，现在先来看下I/O多路复用的流程：
> 
> ![1632464804122-20210924142643.png][]
> 
> （1）当用户进程调用了select，那么整个进程会被block；
> 
>  （2）而同时，kernel会“监视”所有select负责的socket；
> 
> （3）当任何一个socket中的数据准备好了，select就会返回；
> 
> （4）这个时候用户进程再调用read操作，将数据从kernel拷贝到用户进程。
> 
> 所以，I/O 多路复用的特点是通过一种机制一个进程能同时等待多个文件描述符，而这些文件描述符（套接字描述符）其中的**任意一个进入读就绪状态**，select()**函数就可以返回**。
> 
> 这个图和blocking IO的图其实并没有太大的不同，事实上，还更差一些。因为这里需要使用两个system call (select 和 recvfrom)，而blocking IO只调用了一个system call (recvfrom)。但是，用select的优势在于它可以同时处理多个connection。
> 
> 所以，**如果处理的连接数不是很高的话**，使用**select/epoll的web server不一定**比使用**多线程 + 阻塞 IO**的web server性能更好，可能延迟还更大。
> 
> select/epoll的优势**并不是**对于单个连接能处理得**更快**，而是在于能处理**更多**的连接。）
> 
> 在IO multiplexing Model中，实际中，对于每一个socket，一般都设置成为non-blocking，但是，如上图所示，整个用户的process其实是一直被block的。只不过process是被select这个函数block，而不是被socket IO给block。

第三， 单线程避免了线程切换和竞态产生的消耗。

[1632464804122-20210924142643.png]: /images/20220828/3be812304d1d4caeba401d7de3b515d6.png