Redis單執行緒為什麼這麼快？看完秒懂了...
Redis單執行緒的正確理解
很多開發者對Redis的單執行緒和I/O多路複用技術並不是很瞭解，所以我用簡單易懂的語言讓大家瞭解下Redis單執行緒和I/O多路複用技術的原理，對學好和運用好Redis打下基礎。
一、Redis的單執行緒理解
Redis客戶端對服務端的每次呼叫都經歷了傳送命令，執行命令，返回結果三個過程。其中執行命令階段，由於Redis是單執行緒來處理命令的，所有到達服務端的命令都不會立刻執行，所有的命令都會進入一個佇列中，然後逐個執行，並且多個客戶端傳送的命令的執行順序是不確定的，但是可以確定的是不會有兩條命令被同時執行，不會產生併發問題，這就是Redis的單執行緒基本模型。
Redis伺服器通過socket（套接字）與客戶端或其他Redis伺服器進行連線，而檔案事件就是伺服器對socket操作的抽象。伺服器與客戶端或其他伺服器的通訊會產生相應的檔案事件，而伺服器通過監聽並處理這些事件來完成一系列網路通訊操作。
Redis基於Reactor模式開發了自己的網路事件處理器——檔案事件處理器，檔案事件處理器使用I/O多路複用程式來同時監聽多個socket（I/O多路複用技術下面有介紹），並根據socket目前執行的任務來為socket關聯不同的事件處理器。當被監聽的socket準備好執行連線應答、讀取、寫入、關閉等操作時，與操作相對應的檔案事件就會產生，這時檔案事件處理器就會呼叫socket之前已關聯好的事件處理器來處理這些事件。
二、I/O多路複用技術
關於I/O多路複用(又被稱為“事件驅動”)，首先要理解的是，作業系統為你提供了一個功能，當你的某個socket可讀或者可寫的時候，它可以給你一個通知。這樣當配合非阻塞的socket使用時，只有當系統通知我哪個描述符可讀了，我才去執行read操作，可以保證每次read都能讀到有效資料而不做純返回-1和EAGAIN的無用功，寫操作類似。
作業系統的這個功能是通過select/poll/epoll/kqueue之類的系統呼叫函式來實現，這些函式都可以同時監視多個描述符的讀寫就緒狀況，這樣，多個描述符的I/O操作都能在一個執行緒內併發交替地順序完成，這就叫I/O多路複用，這裡的“多路”指的是多個網路連線，“複用”指的是複用同一個Redis處理執行緒。
採用多路 I/O 複用技術可以讓單個執行緒高效的處理多個連線請求（儘量減少網路 I/O 的時間消耗），且 Redis 在記憶體中操作資料的速度非常快，也就是說記憶體內的操作不會成為影響Redis效能的瓶頸，所有 Redis 具有很高的吞吐量。
三、常見疑問解答
1、Redis的單執行緒為什麼這麼快？
完全基於記憶體，絕大部分請求是純粹的記憶體操作，非常快速。資料存在記憶體中，類似於HashMap，HashMap的優勢就是查詢和操作的時間複雜度都是O(1)；
資料結構簡單，對資料操作也簡單，Redis中的資料結構是專門進行設計的；
採用單執行緒，避免了不必要的上下文切換和競爭條件，也不存在多程序或者多執行緒導致的切換而消耗 CPU，不用去考慮各種鎖的問題，不存在加鎖釋放鎖操作，沒有因為可能出現死鎖而導致的效能消耗；
使用多路I/O複用模型，非阻塞I/O；
Redis直接自己構建了VM 機制 ，因為一般的系統呼叫系統函式的話，會浪費一定的時間去移動和請求；
2、為什麼不採用多程序或多執行緒處理？
多執行緒處理可能涉及到鎖
多執行緒處理會涉及到執行緒切換而消耗CPU
3、單執行緒處理的缺點？
耗時的命令會導致併發的下降，不只是讀併發，寫併發也會下降
無法發揮多核CPU效能，不過可以通過在單機開多個Redis例項來完善
4、Redis不存線上程安全問題？
Redis採用了執行緒封閉的方式，把任務封閉在一個執行緒，自然避免了執行緒安全問題，不過對於需要依賴多個redis操作（即：多個Redis操作命令）的複合操作來說，依然需要鎖，而且有可能是分散式鎖。
以上就是Redis的單執行緒和I/O多路複用技術的理解，下篇文章再說說Redis持久化RDB和AOF優缺點，如果對你有幫助，小夥伴們一定點贊支援哦~