爲何Redis是單線程，性能還如此高？

1、 Redis爲何是單線程

注意：redis 單線程指的是網絡請求模塊使用了一個線程，即一個線程處理全部網絡請求，其餘模塊仍用了多個線程。

由於CPU不是Redis的瓶頸。Redis的瓶頸最有多是機器內存或者網絡帶寬，既然單線程容易實現，並且CPU不會成爲瓶頸，那就瓜熟蒂落地採用單線程的方案了。關於redis的性能，官方網站也有，普通筆記本輕鬆處理每秒幾十萬的請求

2、 Redis爲何這麼快

一、徹底基於內存，絕大部分請求是純粹的內存操做，很是快速。數據存在內存中，相似於HashMap，HashMap的優點就是查找和操做的時間複雜度都是O(1)；

二、數據結構簡單，對數據操做也簡單，Redis中的數據結構是專門進行設計的；

三、採用單線程，避免了沒必要要的上下文切換和競爭條件，也不存在多進程或者多線程致使的切換而消耗 CPU，不用去考慮各類鎖的問題，不存在加鎖釋放鎖操做，沒有由於可能出現死鎖而致使的性能消耗；

四、使用多路I/O複用模型，非阻塞IO；

五、使用底層模型不一樣，它們之間底層實現方式以及與客戶端之間通訊的應用協議不同，Redis直接本身構建了VM 機制 ，由於通常的系統調用系統函數的話，會浪費必定的時間去移動和請求；

3、多路IO複用模型，非阻塞IO

下面舉一個例子，模擬一個tcp服務器處理30個客戶socket。
假設你是一個監考老師，讓30個學生解答一道競賽考題，而後負責驗收學生答卷，你有下面幾個選擇：

1. 第一種選擇：按順序逐個驗收，先驗收A，而後是B，以後是C、D。。。這中間若是有一個學生卡住，全班都會被耽誤。
這種模式就比如，你用循環挨個處理socket，根本不具備併發能力。
2. 第二種選擇：你建立30個分身，每一個分身檢查一個學生的答案是否正確。 這種相似於爲每個用戶建立一個進程或者線程處理鏈接。
3. 第三種選擇，你站在講臺上等，誰解答完誰舉手。這時C、D舉手，表示他們解答問題完畢，你下去依次檢查C、D的答案，而後繼續回到講臺上等。此時E、A又舉手，而後去處理E和A。。。
這種就是IO複用模型，Linux下的select、poll和epoll就是幹這個的。將用戶socket對應的fd註冊進epoll，而後epoll幫你監聽哪些socket上有消息到達，這樣就避免了大量的無用操做。此時的socket應該採用非阻塞模式。
這樣，整個過程只在調用select、poll、epoll這些調用的時候纔會阻塞，收發客戶消息是不會阻塞的，整個進程或者線程就被充分利用起來，這就是事件驅動，所謂的reactor模式。

針對上面的舉例在Redis中表現爲

有30個redis客戶端（考生）與redis服務器的網絡鏈接模塊（監考老師）保持TCP鏈接，客戶端會不定時的發送請求給服務器，當有一個redis客戶端發起請求，會觸發unix系統像epoll這樣的系統調用，Redis的I/O 多路複用模塊封裝了底層的epoll這樣的 I/O 多路複用函數，而後轉發到相應的事件處理器。