为什么Redis单线程还能支撑高并发？

你的名字 2022-02-05 08:21 285阅读 0赞

## Redis的高并发和快速原因 ##

1.  redis是基于内存的，内存的读写速度非常快；
2.  核心是基于非阻塞的IO多路复用机制；
3.  redis是单线程的，反而省去了很多上下文切换线程的时间；

## 为什么Redis是单线程的 ##

1.  官方答案  
    因为Redis是基于内存的操作，CPU不是Redis的瓶颈，Redis的瓶颈最有可能是机器内存的大小或者网络带宽。既然单线程容易实现，而且CPU不会成为瓶颈，那就顺理成章地采用单线程的方案了。
2.  性能指标  
    关于redis的性能，官方网站也有，普通笔记本轻松处理每秒几十万的请求。
3.  详细原因  
    1）不需要各种锁的性能消耗  
    Redis的数据结构并不全是简单的Key-Value，还有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。  
    总之，在单线程的情况下，就不用去考虑各种锁的问题，不存在加锁释放锁操作，没有因为可能出现死锁而导致的性能消耗。
    
    2）单线程多进程集群方案  
    单线程的威力实际上非常强大，每核心效率也非常高，多线程自然是可以比单线程有更高的性能上限，但是在今天的计算环境中，即使是单机多线程的上限也往往不能满足需要了，需要进一步摸索的是多服务器集群化的方案，这些方案中多线程的技术照样是用不上的。  
    所以单线程、多进程的集群不失为一个时髦的解决方案。
    
    3）CPU消耗  
    采用单线程，避免了不必要的上下文切换和竞争条件，也不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗 CPU。  
    但是如果CPU成为Redis瓶颈，或者不想让服务器其他CUP核闲置，那怎么办？  
    可以考虑多起几个Redis进程，Redis是key-value数据库，不是关系数据库，数据之间没有约束。只要客户端分清哪些key放在哪个Redis进程上就可以了。

## Redis单线程的优劣势 ##

### 1.单进程单线程优势 ###

*  代码更清晰，处理逻辑更简单
 *  不用去考虑各种锁的问题，不存在加锁释放锁操作，没有因为可能出现死锁而导致的性能消耗
 *  不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗CPU

### 2.单进程单线程弊端 ###

*  无法发挥多核CPU性能，不过可以通过在单机开多个Redis实例来完善；

## IO多路复用技术 ##

redis 采用网络IO多路复用技术来保证在多连接的时候， 系统的高吞吐量。

多路-指的是多个socket连接，复用-指的是复用一个线程。多路复用主要有三种技术：select，poll，epoll。epoll是最新的也是目前最好的多路复用技术。

这里“多路”指的是多个网络连接，“复用”指的是复用同一个线程。采用多路I/O复用技术可以让单个线程高效的处理多个连接请求（尽量减少网络IO的时间消耗），且Redis在内存中操作数据的速度非常快（内存内的操作不会成为这里的性能瓶颈），主要以上两点造就了Redis具有很高的吞吐量。

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