Redis线程模型的组成:

  1. 多个socket  
  2. IO多路复用程序
  3. scocket队列
  4. 文件事件分配器
  5. 事件处理器(连接应答处理器,命令请求处理器,命令回复处理器)

Redis 基于 Reactor 模式开发了自己的网络事件处理器:

这个处理器被称为文件事件处理器(file event handler)
文件事件处理器使用 I/O 多路复用(multiplexing)程序来同时监听多个socket, 并根据socket目前执行的任务来为socket关联不同的事件处理器。
当被监听的socket准备好执行连接应答(accept)、读取(read)、写入(write)、关闭(close)等操作时, 与操作相对应的文件事件就会产生, 这时文件事件处理器就会调用socket之前关联好的事件处理器来处理这些事件。
文件事件处理器以单线程方式运行, 但通过使用 I/O 多路复用程序来监听多个socket, 文件事件处理器既实现了高性能的网络通信模型, 又可以很好地与 redis 服务器中其他同样以单线程方式运行的模块进行对接, 这保持了 Redis 内部单线程设计的简单性。

Redis客户端对服务端的每次调用都经历了发送命令,执行命令,返回结果三个过程。其中执行命令阶段,由于Redis是单线程来处理命令的,所有每一条到达服务端的命令不会立刻执行,所有的命令都会进入一个队列中,然后逐个被执行。并且多个客户端发送的命令的执行顺序是不确定的。但是可以确定的是不会有两条命令被同时执行,不会产生并发问题,这就是Redis的单线程基本模型。

Redis是单线程模型为什么效率还这么高?

纯内存访问:数据存放在内存中,内存的响应时间大约是100纳秒,这是Redis每秒万亿级别访问的重要基础。
非阻塞I/O:Redis采用epoll做为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,关闭都转换为了时间,不在I/O上浪费过多的时间。
单线程避免了线程切换和竞态产生的消耗。
Redis采用单线程模型,每条命令执行如果占用大量时间,会造成其他线程阻塞,对于Redis这种高性能服务是致命的,所以Redis是面向高速执行的数据库

  IO多路复用:I/O是指网络I/O,多路指多个TCP连接(即socket或者channel),复用指复用一个或几个线程。意思说一个或一组线程处理多个TCP连接。最大优势是减少系统开销小,不必创建过多的进程/线程,也不必维护这些进程/线程。

Redis 6 中的多线程

主要在处理 网络 I/O 方面,对网络事件进行监听,分发给 work thread 进行处理,处理完以后将主动权交还给 主线程,进行 执行操作,当然后续还会有,执行后依然交由 work thread 进行响应数据的 socket write 操作,edis6.0引入多线程IO,只是用来处理网络数据的读写和协议的解析,而执行命令依旧是单线程,所以不需要去考虑set/get、事务、lua等的并发问题。