redis为什么用单线程

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1.基本概念

• 什么是redis的单线程（核心功能在单线程上，并不是所有功能）

• 持久化

• 异步删除

• 集群数据同步

• redis的网络IO和键值对读写是由一个线程完成的（redis的核心服务）

• redis的其他功能由额外线程完成

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2.redis为什么用单线程

• 多线程的开销

• 被多线程同时访问共享资源，比如共享的数据结构

• 为了保证线程安全，导致性能的牺牲

• 粗粒度的锁导致所有串行，系统的吞吐率随着线程的增加而增加

• 使用多线程可以增加系统吞吐率（每个请求），增加系统扩展性

• 无限的增加线程数，导致吞吐量下降

• 因此为了节省并发资源的管理，redis使用单线程，保证所有操作串行化

3.单线程的redis为什么快

• redis大部分操作都在内存上+高效的数据结构

• redis采用多路复用机制，在网络中处理大量客户端请求，实现高吞吐率

4.socket

• socket通信过程（网络IO处理+键值对读写+网络IO处理）

• SimpleKV 为了处理一个 Get 请求

• 需要监听客户端请求（bind/listen）

• 和客户端（代码）建立连接（accept）

• 从 socket 中读取请求（recv）

• 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）

• 潜在的阻塞点

• accept() 未能成功建立连接时，会一直阻塞\

• recv() 从客户端读取数据时，会一直阻塞\

• socket的非阻塞模式

• 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

• Linux 中的 IO 多路复用机制

5.多路复用

• Linux中的IO多路复用机制指一个线程处理多个IO流，select/poll

• 在单线程下，同时存在监听多个套接字和已连接套接字

• 具体实现

• 首先将事件放入事件队列，无需润徐请求是否实际发生，避免CPU资源浪费

• 根据相应的事件执行响应的操作

• FD是多个套接字

• Redis使用epoll机制，让内核监听套接字

• Redis可以和多个客户端连接并处理请求，从而提升并发性

• select/epoll提供了基于事件的回调机制，针对不同的事件调用对应的处理函数

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