老铁们，大家好，相信还有很多朋友对于单线程Redis性能为何如此之高和redis单线程为什么快的相关问题不太懂，没关系，今天就由我来为大家分享分享单线程Redis性能为何如此之高以及redis单线程为什么快的问题，文章篇幅可能偏长，希望可以帮助到大家，下面一起来看看吧！

本文目录

1. 单线程Redis性能为何如此之高
2. redis为什么是单线程
3. Redis单线程为何可以处理大量请求
4. redis单进程为什么加锁

单线程Redis性能为何如此之高

Redis的优势

性能高不仅跟线程模型有关，它有很多原因，主要有如下3点：

基于内存；单线程，但IO多路复用的利用率高；数据结构为高性能优化。下面分别阐述。Redis的优势：基于内存

性能高低都是相对的，Redis是基于内存的数据库，相对的我们拿传统的基于磁盘的数据库进行对比，如图：

其中，Redis数据库基于内存，分场景如下：

数据查询类场景：内存中有全量的数据，可以直接从内存中取得；数据写入类场景：如果配置的是同步持久化，写入内存的同时，也会写入磁盘，性能有所降低，但是由于Redis使用的是IO多路复用，同时没有线程竞争，因此IO利用率很高。数据写入类场景：如果配置的是异步持久化，写入内存成功，即响应成功，不用等待磁盘的写入，性能很高。

传统磁盘数据库，分场景如下：

数据查询类场景：从磁盘中索引数据，查询并返回响应；数据写入类场景：从将数据写入磁盘，同时更新磁盘中的索引文件。

以上可以看出：Redis是基于内存的数据库，大多数操作在内存中完成，内存的IO效率比磁盘要高的多。因此，这是Redis性能高的一个原因。

Redis的优势：单线程，IO多路复用的IO利用率高

Redis是单线程的，通常如果单线程处理效率不高，都开多线程处理，但是Redis这里为什么反到效率高了呢？

多线程存在线程竞争，且有锁的问题，多线程代码逻辑复杂，复杂的逻辑通常带来一定的性能损耗；Redis虽然是单线程，但是它的“I/O多路复用（multiplexing）”模型的IO利用率很高。

Redis的“I/O多路复用”是采用的效率最高的epoll模式，单线程却实现了多客户端接入，以及高IO利用率。如下图：

Redis的优势：数据结构为高性能优化

数据结构的优化主要有以下两点（篇幅有限，在这里就不展开了）：

Redis全程采用了Hash结构，因此存取效率非常高；对于数据的存储内容也进行了压缩，节省了空间占用，也减少了io带宽。还有哪些原因导致了Redis的高性能，大家都是用的什么样的持久化策略，集群部署策略，都遇到哪些坑，Redis有哪些不足，欢迎在评论区留言讨论。我是闲谈架构，聚焦JAVA架构，持续输出，欢迎关注。

redis为什么是单线程

1.

redis是基于内存的,内存的读写速度非常快;

2.

redis是单线程的,省去了很多上下文切换线程的时间;

3.

redis使用多路复用技术,可以处理并发的连接。非阻塞IO内部实现采用epoll,采用了epoll+自己实现的简单的事件框架

Redis单线程为何可以处理大量请求

这得益于linux的IO多路复用

核心点

应用层可以把多个socket连接注册给操作系统，让操作系统帮忙盯着这些socket有没有数据过来（可读/可写）。

注册完成之后，应用层就可以去干别的事了。当socket有数据过来时，操作系统会通知应用层，应用层再去处理。这样的优势在于应用层1个线程，就可以服务多个网络请求，即IO多路复用。

IO多路复用的具体实现模型有select/poll/epoll，目前epoll是性能最好的。

简单描述客户端和服务端是如何通过epoll读写数据的。

一个网络程序，客户端A给服务端B发数据，A编写socket程序，调用writeAPI向这个socketfd写数据。

写完之后，数据怎么发给B呢？

是需要经过操作系统、网卡、网线发过去的。

A的操作系统把数据按照网络协议包装好，通过网卡发出去，经过网络线路，最终都到B了。

B谁先来处理？肯定是操作系统先拿到这些数据，它会先放在内核态，然后通知上层的应用，你的数据来了，你来读取吧。

epoll是操作系统提供的API，应用层把socket提前注册给操作系统，先调epoll的注册方法，这就托管给操作系统了。

然后应用层再调用epoll的wait方法，有fd有数据过来/可写，就返回，返回指的就是wait方法return了，应用层就拿到这个fd可以操作了。不返回说明，注册的这些fd都不能读写，那应用层就阻塞在wait上等着，除非wait方法传了个timeout参数，那就到了timeout也给应用层返回。

这是读的情况。除了读，还有写。写对应的是发数据，fd可以写了，就通知应用层，应用就写这个fd。

还是拿刚才A->B传输数据来说。刚才说的是读，是B要读A的数据。现在看A这一侧，A要写这个fd给B发数据。

一开始写，fd对应的是操作系统的缓冲区，A写fd，会先写到操作系统的缓冲区里，然后由操作系统把缓冲区的数据发给B。

但如果A一直写一直写，B那边读的慢，那A这边的缓冲区就会满了，满了之后应用层还在调write，肯定就不可以写了，那啥时再可以写？A操作系统能知道B那边有没有把缓冲区的数据读走，如果读走了，缓冲区空出来了，那A的操作系统就通知应用层说，缓冲区空出来了，你继续可以写了。

fd是操作系统封装的数据结构，但凡一个应用层要做网络交互，必须经过操作系统，所以操作系统就提供了很多高效的办法，比如缓冲区和这些通知机制。

说白了就是，操作系统是一个大管家，其目的就是为了更好地服务上层应用，所以它做了很多事，这些IO多路复用，都是操作系统在帮应用层干活。

redis单进程为什么加锁

因为，redis是单线程，然而，是可以同时有多个客户端访问的，每个客户端会有一个线程。客户端访问之间存在竞争。

由于存在多客户端并发，所以必须保证操作的原子性。比如银行卡扣款问题，获取余额，判断，扣款，写回就必须构成事务，否则就可能出错。

所以，redis单进程要加锁。在传统单体应用单机部署的情况下，可以使用Java并发相关的锁，如ReentrantLcok或synchronized进行互斥控制。

OK，关于单线程Redis性能为何如此之高和redis单线程为什么快的内容到此结束了，希望对大家有所帮助。