redis為什么用單線程？為什么那么快？

什么是redis的單線程？redis為什么用單線程？為什么單線程redis能那么快？下面本篇文章給大家分析分析，希望對大家有所幫助！

1.基本概念

• 什么是redis的單線程（核心功能在單線程上，并不是所有功能）

  • redis的網絡IO和鍵值對讀寫是由一個線程完成的（redis的核心服務）

  • redis的其他功能由額外線程完成

    • 持久化
    • 異步刪除
    • 集群數據同步

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2.redis為什么用單線程

• 多線程的開銷

  • 使用多線程可以增加系統吞吐率（每個請求），增加系統擴展性

  • 無限的增加線程數，導致吞吐量下降

    • 被多線程同時訪問共享資源，比如共享的數據結構
    • 為了保證線程安全，導致性能的犧牲
    • 粗粒度的鎖導致所有串行，系統的吞吐率隨著線程的增加而增加

• 因此為了節省并發資源的管理，redis使用單線程，保證所有操作串行化

3.單線程的redis為什么快

• redis大部分操作都在內存上+高效的數據結構
• redis采用多路復用機制，在網絡中處理大量客戶端請求，實現高吞吐率

4.socket

• socket通信過程（網絡IO處理+鍵值對讀寫+網絡IO處理）

  • SimpleKV 為了處理一個 Get 請求
  • 需要監聽客戶端請求（bind/listen）
  • 和客戶端（代碼）建立連接（accept）
  • 從 socket 中讀取請求（recv）
  • 解析客戶端發送請求（parse）
  • 根據請求類型讀取鍵值數據（get）
  • 最后給客戶端返回結果，即向 socket 中寫回數據（send）

• 潛在的阻塞點

  • accept() 未能成功建立連接時，會一直阻塞

  • recv() 從客戶端讀取數據時，會一直阻塞

• socket的非阻塞模式
• 保證 Redis 線程，既不會像基本 IO 模型中一直在阻塞點等待，也不會導致 Redis 無法處理實際到達的連接請求或數據
• Linux 中的 IO 多路復用機制

5.多路復用

• Linux中的IO多路復用機制指一個線程處理多個IO流，select/poll

• 在單線程下，同時存在監聽多個套接字和已連接套接字

• 具體實現

  • FD是多個套接字

  • Redis使用epoll機制，讓內核監聽套接字

  • Redis可以和多個客戶端連接并處理請求，從而提升并發性

  • select/epoll提供了基于事件的回調機制，針對不同的事件調用對應的處理函數

    • 首先將事件放入事件隊列，無需潤徐請求是否實際發生，避免CPU資源浪費
    • 根據相應的事件執行響應的操作

6.總結

• redis真的是單線程嗎

  • 對網絡 IO 和數據讀寫的操作采用了一個線程。

• 為什么用單線程

  • 避免多線程開發的并發控制問題。
  • 多路復用的 IO 模型密切相關。

• 單線程為什么這么快

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以上就是