Redis学习笔记—单线程架构

Redis使用单线程架构和I/O多路复用模型来实现高性能的内存数据库服务

Redis是单线程来处理命令，所以一条命令从客户端到达服务端不会立即执行，所有命令都会进入一个队列中，然后逐个被执行，不会出现两条命令同时执行的情况，不会产生并发的问题，这就是Redis单线程的基本模型。但是发送命令、返回结果、命令排队肯定不像描述的这么简单，Redis使用I/O多路复用技术来解决I/O的问题。

为何单线程还可以这么快

1. 纯内存访问，Redis将所有的数据存放在内存中，内存的响应时间大约为100纳秒，这是Redis达到每秒万级别访问的重要基础
2. 非阻塞I/O，Redis使用epoll作为I/O多路复用技术的实现，再加上Redis自身的事件处理模型将epoll中的连接、读写、关闭都转为了事件，不在网络I/O上浪费过多的时间
3. 单线程避免了线程切换和竞态产生的消耗
   • 第一，单线程可以简化数据结构和算法的实现。如果对高级编程语言熟悉的读者应该了解并发数据结构实现不但困难而且开发测试比较麻烦。
   • 第二，单线程避免了线程切换和竞态产生的消耗，对于服务端开发来说，锁和线程切换通常是性能杀手。
   • 但是单线程会有一个问题：对于每个命令的执行时间是有要求的。如果某个命令执行过长，会造成其他命令的阻塞，对于Redis这种高性能的服务来说是致命的，所以Redis是面向快速执行场景的数据库