單線程設計的考慮

Redis采用單線程好處在于避免了多線程對數據競爭的問題，加鎖的問題，上下文切換的問題。據官方解釋，redis的瓶頸不在cpu，而在內存或者網絡的帶寬，綜合考慮然后就采用了單線程。（Redis的性能非常高，每秒可以承受10W+的QPS，因為大部分操作在內存中，采用的IO多路復用機制）這里說的單線程是指處理網絡請求時只是用一個線程，redis本身在持久化的時候還是會用到額外的線程的。

到了Redis4.0開始也支持了多線程，當然只是針對部分命令采用的是多線程，例如：UNLINK（對刪除操作懶處理）、FLUSHALL （清理數據庫）、ASYNC（異步化）等。引入這些的目的是：在某些情況下，盡可能的提升效率，假設有一個key大到幾十M，這時DEL這個key的時候，可能會短暫的阻塞，這時如果用unlink來刪除，剛開始只是刪除這個key，真正的value是后臺線程去刪除的。

內存操作和IO多路復用機制

Redis?是基于內存的數據庫，本身數據就存在于內存里，這個過程不會受到磁盤?I/O?的限制。

IO多路復用的意思就是多個網路IO即為多個TCP連接復用一個進程或者線程，這種模型最大的好處就是不用為每個連接創建一個進程或者線程。比較經典的模型就是 select、poll、epoll

select：select(fds)，一次性把fds交給內核，然后內核告訴哪些fd可讀可寫（內核自己遍歷，而不用用戶遍歷，將多次的系統調用變成1次系統調用）。fds最大是1024，這也決定了select模型最大并發是1024。

poll：和select差不多，只不過并發不止1024了，可以更多

epoll:?select和poll的缺點是內核遍歷的時間復雜度是O(n)，雖然用戶不用遍歷了，減少了陷入內核的次數，但是內核還是要遍歷的。epoll的優點就是內核也不需要遍歷，當用戶把fds傳給內核時，會依賴硬件中斷，比如當網卡有數據到來時，就會中斷告訴cpu，cpu就知道哪個fd有數據到達了。

Redis采用了非阻塞的IO多路復用（redis默認采用epoll，除非系統不支持）技術。redis本身就是一個事件驅動程序，redis把socket抽象成文件事件。這里說的IO多路復用就是文件事件處理器以單線程的方式，來監聽相關的套接字，應對大量的請求，Redis?中使用?I/O?多路復用程序同時監聽多個套接字，并將這些事件推送到一個隊列里，然后逐個被執行。最終將結果返回給客戶端（accept、read、write、close）。由于IO多路復用程序是一個單線程，那么當多個socket到來時，肯定要排隊，它們總是以隊列的方式順序地處理。

? ? ? ? 使用過程中，采用單線程的缺點很明顯，無法使用多核CPU。Redis作者提到，由于Redis的大部分操作并不是CPU密集型任務，而Redis的瓶頸在于內存和網絡帶寬。在高并發請求下，Redis需要更多的內存和更高的網絡帶寬，否則瓶頸很容易出現在內存不夠用和網絡延遲等待的情況。

????????單個的Redis是單線程，采用了線程封閉的方式，把任務封閉在一個線程，避免了線程安全問題，不過對于需要依賴多個?Redis?操作(即多個?Redis?操作命令)的復合操作來說，依然需要鎖，而且有可能是分布式鎖。