Redis是单线程的吗

• Redis 是单线程，主要是指 Redis 的网络 IO 和键值对读写是由一个线程来完成的，这也是 Redis 对外提供键值存储服务的主要流程。
• Redis 的持久化、异步删除、集群数据同步等功能是由其他线程而不是主线程来执行的，所以严格来说，Redis 并不是单线程。

Redis 为什么用单线程

多线程会有额外开销和共享资源的并发访问控制问题，为了避免这些问题，Redis 采用了单线程的模式，而且采用单线程对于 Redis 内部实现的复杂度大大降低

单线程 Redis 为什么那么快

• 一方面，Redis 的大部分操作是在内存上完成的，再加上它采用了高效的数据结构，例如哈希表和跳表，这是它实现高性能的一个重要原因。
• 另一方面，就是 Redis 采用了多路复用机制，使其在网络 IO 操作中能并发处理大量的客户端请求，实现高吞吐率。
• redis单线程的高性能 = 内存操作 + 高效的数据结构 + 多路复用机制
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网络操作的基本 IO 模型和潜在的阻塞点

首先，我们要弄明白网络操作的基本 IO 模型和潜在的阻塞点。毕竟，Redis 采用单线程进行 IO，如果线程被阻塞了，就无法进行多路复用了。 以 Get 请求为例，需要经过这么几个过程：

• 和客户端建立连接（accept），如果连接建立不成功会一直阻塞
• 从 socket 中读取请求（recv），如果数据一直没有到达会一直阻塞
• 解析客户端发送请求（parse）
• 根据请求类型读取键值数据（get）
• 最后给客户端返回结果，即向 socket 中写回数据（send）。

在这里的网络 IO 操作中，有潜在的阻塞点，分别是 accept() 和 recv()。当 Redis监听到一个客户端有连接请求，但一直未能成功建立起连接时，会阻塞在 accept() 函数这里，导致其他客户端无法和 Redis 建立连接。类似的，当 Redis 通过 recv() 从一个客户端读取数据时，如果数据一直没有到达，Redis 也会一直阻塞在 recv()。这就导致 Redis 整个线程阻塞，无法处理其他客户端请求，效率很低。不过，幸运的是，socket 网络模型本身支持非阻塞模式。

非阻塞模式

Socket 网络模型的非阻塞模式设置，主要体现在三个关键的函数调用上，如果想要使用 socket 非阻塞模式，就必须要了解这三个函数的调用返回类型和设置模式。接下来，我们 就重点学习下它们。
在 socket 模型中，不同操作调用后会返回不同的套接字类型。socket() 方法会返回主动套 接字，然后调用 listen() 方法，将主动套接字转化为监听套接字，此时，可以监听来自客户 端的连接请求。最后，调用 accept() 方法接收到达的客户端连接，并返回已连接套接字。

针对监听套接字，我们可以设置非阻塞模式：当 Redis 调用 accept() 但一直未有连接请求 到达时，Redis 线程可以返回处理其他操作，而不用一直等待。但是，你要注意的是，调 用 accept() 时，已经存在监听套接字了。
虽然 Redis 线程可以不用继续等待，但是总得有机制继续在监听套接字上等待后续连接请 求，并在有请求时通知 Redis。 类似的，我们也可以针对已连接套接字设置非阻塞模式：Redis 调用 recv() 后，如果已连 接套接字上一直没有数据到达，Redis 线程同样可以返回处理其他操作。我们也需要有机 制继续监听该已连接套接字，并在有数据达到时通知 Redis。
这样才能保证 Redis 线程，既不会像基本 IO 模型中一直在阻塞点等待，也不会导致 Redis 无法处理实际到达的连接请求或数据。 到此，Linux 中的 IO 多路复用机制就要登场了。

Redis基于多路复用的高性能 I/O 模型

流程图主要由以下几部分组成：

• 多路 Socket。
• IO 多路复用程序。
• 事件队列。
• 文件事件分派器。
• 多类型事件处理器。

其中 IO 多路复用程序，监听多个 Socket。

以一个 Socket 的多种事件类型举例说明。

1 建立连接事件

客户端向服务端建立连接，IO 多路复用监听到建立连接的请求事件后，将请求事件写入队列，文件事件分派器从队列中获取请求事件，交给连接应答处理器处理。
连接应答处理器与客户端创建一个 Socket。

2 写请求事件

客户端发送一个 set key value 的请求，IO 多路复用监听到写事件后，将事件写入队列，文件事件分派器从队列中获取请求事件，交给命令请求处理器处理。
命令请求处理器在内存实现 set key value 的操作。

3 返回结果事件

客户端准备好收到结果，IO 多路复用监听到返回结果事件后，将事件写入队列，文件事件分派器从队列中获取请求事件，交给命令回复处理器处理。
命令回复处理器返回结果。

Redis 6.0 开始引入多线程？

Redis 的多线程部分只是用来处理网络数据的读写和协议解析，执行命令仍然是单线程。 之所以这么设计是不想 Redis 因为多线程而变得复杂，需要去控制 key、lua、事务、LPUSH/LPOP 等等的并发问题。
系统的性能瓶颈也主要在网络 I/O 操作上；而 Redis 引入多线程操作也是出于性能上的考虑，对于一些大键值对的删除操作，通过多线程非阻塞地释放内存空间(释放操作不会阻塞网络IO读写,因为网络 IO 读写与释放的命令执行不是同一个线程)也能减少对 Redis 主线程阻塞的时间，提高执行的效率。