4.Redis单线程和多线程

1.Redis的单线程

Redis的单线程主要是指Redis的网络IO和键值对读写是由一个线程完成的，Redis在处理客户端的请求时包括获取（Socket读）、解析、执行、内容返回（Socket写）等都由一个顺序串行的主线程处理，这就是所谓的“单线程”。这也是Redis对外提供键值存储服务的主要流程。

但Redis的其他功能，比如持久化RDB、AOF、异步删除、集群数据同步等等，其实是由额外的线程执行的。

2.Redis的多线程

从redis6.x开始采用多线程，让多个线程高效的处理多个连接请求（尽量减少网络IO的时间消耗），将最耗时的Socket的读取、请求解析、写入外包出去，剩下的命令执行仍然由主线程串行执行并和内存的数据交互。

也就是说就新增了多线程的功能来提高 I/O 的读写性能，使多个 socket 的读写可以并行化。

3.Redis快的原因

1.基于内存；

2.简单的数据结构；

3.单线程，避免上下文切换；

4.IO多路复用。

4.IO多路复用

一种同步的IO模型，实现一个线程监视多个文件句柄，一旦某个文件句柄就绪就能够通知到对应应用程序进行相应的读写操作，没有文件句柄就绪时，就会阻塞应用程序，从而释放cpu资源。一个专家大夫和多个病人之间的关系。

Io多路复用：单个进程能够实现处理多个客户端的连接请求。或者一个服务进程能够可以同时处理多个套接字描述符。

epoll的原理：将用户socket对应的文件描述符注册进epoll，然后epoll帮你监听哪些socket上有消息到达。此时的socket应该采用非阻塞模式。这样，整个过程只有在调用select、poll、epoll这些调用的时候才会阻塞，收发客户信息是不会阻塞的，整个进程或者线程就被充分利用起来。这就是事件驱动，所谓的Reactor反应模式。

4.1Redis的事件处理器

Redis基于Reactor模式开发了自己的网络事件处理器-文件事件处理器（fiel event handler, FEH）,该处理器是单线程的，所以redis就是单线程模式。

采用I/O多路复用同时监听多个socket，根据socket当前执行的事件来为 socket 选择对应的事件处理器。

当被监听的socket准备好执行accept、read、write、close等操作时，和操作对应的文件事件就会产生，这时FEH就会调用socket之前关联好的事件处理器来处理对应事件。

所以虽然FEH是单线程运行，但通过I/O多路复用监听多个socket，不仅实现高性能的网络通信模型，又能和Redis 服务器中其它同样单线程运行的模块交互，保证了Redis内部单线程模型的简洁设计。

下面来看文件事件处理器的几个组成部分。

I/O 多路复用程序会将所有产生事件的socket放入队列，通过该队列以有序、同步且每次一个socket的方式向文件事件分派器传送socket。

4.1.1文件事件分派器

文件事件分派器接收IO多路复用程序传来的socket，并根据socket产生的事件类型，调用相应的事件处理器。

4.1.2文件事件处理器

服务器会为执行不同任务的套接字关联不同的事件处理器，这些处理器是一个个函数，它们定义了某个事件发生时，服务器应该执行的动作。

Redis 为各种文件事件需求编写了多个处理器，若客户端连接Redis，对连接服务器的各个客户端进行应答，就需要将socket映射到连接应答处理器，写数据到Redis，接收客户端传来的命令请求，就需要映射到命令请求处理器，从Redis读数据，向客户端返回命令的执行结果，就需要映射到命令回复处理器，当主服务器和从服务器进行复制操作时，主从服务器都需要映射到特别为复制功能编写的复制处理器。