redis單線程為什麼執行速度這麼快

Redis之所以執行速度很快，主要依賴以下幾個原因：

(一)純記憶體操作，避免大量存取資料庫，減少直接讀取磁碟數據，redis將資料儲存在記憶體裡面，讀寫資料的時候都不會受到硬碟I/O 速度的限制，所以速度快；

(二)單執行緒操作，避免了不必要的上下文切換和競爭條件，也不存在多進程或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；

(三)採用了非阻塞I/O多路復用機制

多路復用原理：

使用者首先將需要進行IO操作的socket加入到select中，然後阻塞等待select系統呼叫返回。當資料到達時，socket被激活，select函數返回。使用者執行緒正式發起read請求，讀取資料並繼續執行。這樣使用者可以註冊多個socket，然後不斷地呼叫select讀取被啟動的socket，redis服務端將這些socke置於佇列中，然後，檔案事件分派器，依序去佇列中取，轉送到不同的事件處理器中，提高讀取效率。

採用多路I/O 復用技術可以讓單一執行緒有效率的處理多個連線請求（盡量減少網路IO 的時間消耗），多路I/O複用模型是利用select、poll、 epoll 可以同時監察多個流的I/O 事件的能力，在空閒的時候，會把當前線程阻塞掉，當有一個或多個流有I/O 事件時，就從阻塞態中喚醒，於是程序就會輪詢一遍所有的流（epoll 是只輪詢那些真正發出了事件的流），並且只依次順序的處理就緒的流，這種做法就避免了大量的無用操作，從而提高效率。

（四）靈活多樣的資料結構。

redis內部使用一個redisObject物件來表示所有的key和value。 redisObject主要的資訊包括資料型態、編碼方式、資料指標、虛擬記憶體等。它包含String，Hash，List，Set，Sorted Set五種資料類型，針對不同的場景使用對應的資料類型，減少記憶體使用的同時，節省網路流量傳輸。

（五）持久化

由於redis的資料都存放在記憶體中，如果沒有配置持久化，redis重啟後資料就全遺失了，於是需要開啟redis的持久化功能，將資料儲存到磁碟上，當redis重新啟動後，可以從磁碟中復原資料。 redis提供兩種方式進行持久化，一種是RDB持久化（原理是將redis在記憶體中的資料庫記錄定時dump到磁碟上的RDB持久化），另外一種是AOF（append only file）持久化（原理是將redis的操作日誌以追加的方式寫入檔案）。持久化似乎和redis的速度快並沒有直接關係，但這保證的redis資料的安全性和可靠性，也起到資料備份的作用。

（六）總結

試想單線程是否就無法發揮多核心CPU 效能，其實不然，我們可以透過在單機開多個redis實例來完善。單一執行緒只能用到一個CPU核心，所以可以在同一個多核心的伺服器中，啟動多個實例，組成master-master或master-slave的形式，耗時的讀取指令可以完全在slave進行，充分發揮redis的作用。

單線程指的是網路請求模組使用了一個線程（所以不需要考慮並發安全性），其他模組也會用到多個線程，使用redis的過程中充分發揮其優勢，避免一些不當操作，導致性能下降。

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