Redis单线程架构

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⭐️前言⭐️

本小节主要围绕Redis的单线程模型展开

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🍅单线程架构

Redis使用了单线程架构来实现高性能的内存数据库服务，本小节首先通过多个客户端命令调用的例子说明Redis单线程命令处理机制，接着分析Redis单线程模型为什么性能如此之高，最终给出为什么理解单线程模型是使用和运维Redis的关键。

现在开启三个 redis-cli 客户端同时执⾏命令

在宏观角度上，三个客户端看起来是“并发”要求Redis去执行命令的，如下图所示：

但在微观角度，这些命令还是采用线性方式去执行的，只是原则上命令的执行顺序是不确定的，但一定不会有两条命令被同步执行，如下图所示：

所以也就是说，当多个请求同时到达Redis服务器，也是要在队列中排队，再等待redis服务器一个一个的取出里面的命令再去执行，微观上讲，redis服务器是串行/顺序执行这多个命令的，如下图所示模型：

这里的快，是相对于比如MySQL、Oracle之类的关系型数据库来讲的

通常来讲，单线程处理能力要比多线程差，那么为什么Redis使用单线程模型会达到每秒万级别的处理能力呢？可以将其归结于以下几点：

a. Redis访问内存，数据库则是访问硬盘

b. Redis的核心功能，比数据库的核心功能更简单

数据库对于数据的增删改查，都有更复杂的功能支持，这样的功能势必要花费更多的开销；而Redis干的活少，提供的功能相比于MySQL也是少了很多

c. Redis的单线程模型，避免了一些不必要的线程竞争开销

Redis的每个基本操作，都是短平快的，就是简单操作一下内存数据，不是什么特别消耗CPU的操作

d. Redis在处理网络IO的时候，使用了epoll这样的IO多路复用机制

IO多路复用机制，就是通过一个线程来管理多个socket；

针对TCP来说，服务器这边每次要服务一个客户端，都需要一个socket，一个服务器服务多个客户端，同时就有很多个socket，但是在同一时刻，只有少数socket是活跃的；所以就可以让一个线程来同时管理多个事情，前提是这几件事的交互不频繁，大部分时间都在等

就像我们去食堂买饭，如果想吃三个窗口的东西，我们只需要买了以后去买另一个东西，有一种东西做好了，窗口老板喊我一嗓子去拿就可以。

虽然单线程给Redis带来很多好处，但还是有一个致命的问题：对于单个命令的执行时间都是有要求的。如果某个命令执行过长，会导致其他命令全部处于等待队列中，迟迟等不到响应，造成客户端的阻塞，对于Redis这种高性能服务来说是非常严重的，所以Redis是面向快速执行场景的数据库。

⭐️最后的话⭐️
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