Redis内存模型

1、为什么Redis是单线程的呢？

    这里强调的单线程是指网络请求模块使用一个线程来处理，即一个线程处理所有网络请求，其他模块仍用多个线程。

    那为什么使用单线程呢？官方答案是：因为CPU不是Redis的瓶颈，Redis的瓶颈最有可能是机器内存或者网络带宽。既然单线程容易实现且CPU不会成为瓶颈，顺理成章地采用单线程的方案了。

    Redis是基于Reactor模式开发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）。而这个文件事件处理器是单线程的，所以才叫redis的单线程模型，这也决定了redis是单线程的。

2、Redis单线程模型组成？

• 多个socket
• IO多路复用程序
• socket队列
• 文件事件分派器
• 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模型

3、客户端与Redis一次完整通信过程

3.1、建立连接

1. 首先，redis 服务端进程初始化的时候，会将 server socket 的 AE_READABLE 事件与连接应答处理器关联。
2. 客户端 socket01 向 redis 进程的 server socket 请求建立连接，此时 server socket 会产生一个 AE_READABLE 事件，IO 多路复用程序监听到 server socket 产生的事件后，将该 socket 压入队列中。
3. 文件事件分派器从队列中获取 socket，交给连接应答处理器。
4. 连接应答处理器会创建一个能与客户端通信的 socket01，并将该 socket01 的 AE_READABLE 事件与命令请求处理器关联。

3.2、执行set操作

1. 客户端发送了一个 set key value 请求，此时 redis 中的 socket01 会产生 AE_READABLE 事件，IO 多路复用程序将 socket01 压入队列，
2. 此时事件分派器从队列中获取到 socket01 产生的 AE_READABLE 事件，由于前面 socket01 的 AE_READABLE 事件已经与命令请求处理器关联，
3. 因此事件分派器将事件交给命令请求处理器来处理。命令请求处理器读取 socket01 的 key value 并在自己内存中完成 key value 的设置。
4. 操作完成后，它会将 socket01 的 AE_WRITABLE 事件与命令回复处理器关联。
5. 如果此时客户端准备好接收返回结果了，那么 redis 中的 socket01 会产生一个 AE_WRITABLE 事件，同样压入队列中，
6. 事件分派器找到相关联的命令回复处理器，由命令回复处理器对 socket01 输入本次操作的一个结果，比如 ok，之后解除 socket01 的 AE_WRITABLE 事件与命令回复处理器的关联。

redis请求链路

4、Redis6.0 的多线程

4.1、Redis6.0 之前为什么一直不使用多线程？

    Redis使用单线程的可维护性高。多线程模型虽然在某些方面表现优异，但是它却引入了程序执行顺序的不确定性，带来了并发读写的一系列问题，增加了系统复杂度、同时可能存在线程切换、甚至加解锁、死锁造成的性能损耗

4.2、Redis6.0 为什么要引入多线程呢？

    因为Redis的瓶颈不在内存，而是在网络IO模块带来CPU的耗时，所以Redis6.0的多线程用来处理网络IO这部分，充分带来CPU资源，减少网络IO阻塞带来的性能损耗

4.3、Redis6.0如何开启多线程

    默认是关闭多线程的，可以在conf文件进行配置开启：

io-threads-do-reads yes
io-threads 线程数
## 官方建议的线程数设置：4核的机器建议设置为2或3个线程，8核的建议设置为6个线程，线程数一定要小于机器核数，尽量不超过8个。

4.4、多线程模式下，是否存在并发安全问题？

    在redis的多线程模式下，获取、解析命令，以及输出结果两个过程，可以配置成多线程执行，因为它毕竟是定位到的主要耗时点，但是命令的执行，也就是内存操作，依然是单线程运行的。所以，Redis的多线程部分只是用来处理网络数据的读写和协议解析，执行命令仍然是单线程顺序执行，也就不存在并发安全问题。

redis多线程

参考：《石杉的架构笔记》

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