Redis单线程高性能原理解析

redis 单线程为什么这么快

快的 4 点原因

1. 基于内存设计，内存的读写速度对比磁盘和固态都快，有更高的吞吐量和低延迟。
2. 单线程，因为执行本身不是瓶颈。对比多线程，从投入产生来看，引入多线程要付出更大的时间复杂度：上下文切换，同步机制的开销等等成本很高。事实也证明单纯性的 redis 已经很高效。瓶颈通常在网络 IO。
3. IO 多路复用
4. 高效的底层数据结构

redis 单线程

redis 使用单线程，能达到每秒数万级别的处理能力

1. redis 大部分操作在内存上完成，内存操作本身快
2. redis 选择了很多高效的数据结构，并做了很多优化，比如 ziplist、hash、跳表....
3. 有时候一种对象底层有几种实现以对应不同的场景
4. 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，实现高吞吐量

IO 可能存在的问题

一个单线程在一次完整的处理中， 会有哪些地方拖慢整个流程

...

redis 服务端在启动时，以及 bind 了端口，并且 listen 操作监听客户端请求，此时客户端就可以发起连接请求

1. 客户端 get 请求到来，使用 accept 建立连接
2. 调用 recv 从套接字中读取请求
3. 解析客户端发送请求，拿到参数
4. 处理请求，这里是 get，redis 通过 key 获取对应的数据
5. 最后将数据通过 send 发送给客户端

哪些流程会拖沓

套接字默认是阻塞模式的，可能发生在两个地方

1. accept 时：accept 建立时间过长
2. recv 时：客户端一直都没有发送数据

怎么解决：IO 多路复用

当有 IO 操作触发的时候，就会产生通知，收到通知，再去通知对应的事件，针对 IO 多路复用，reids 做了一层包装，叫 Reactor 模型

Reactor

本质就是监听各种事件，当事件发生，将事件分发给不同的处理器

这样就不会阻塞在一个操作上，IO 多路复用让 redis 单线程也有了较大的并发度（不是并行）