零基础学习Redis(5) -- redis单线程模型介绍

前面我们提到过，redis是单线程的，这期我们详细介绍一下redis的单线程模型

1. redis单线程模型

redis只使用一个线程处理所有的请求，并不是redis服务器进程内部只有一个线程，其实也存在多个线程，只不过多个线程是在处理网络IO

假设有多个客户端同时操作一个redis服务器：

incr 作用是把key对应的value进行 + 1操作，在多线程中，这样的两个线程对一个变量进行写操作会导致线程安全问题，但是redis并不会，redis只会使用一个线程来指向这个两个命令，也就是这两个命令会串行执行。

因为redis的核心业务逻辑都是平短快的，所以使用单线程也能很好的工作，同时这里也提醒我们慎重使用操作时间长的操作，例如keys *

2. redis为什么快

有的人可能会疑惑，为什么redis使用单线程确还很快（面试题）

注意这里的快是相对于使用硬盘存储的数据库来说

1. redis 访问内存，数据库则是访问硬盘

2. redis 核心功能是要比数据库更简单的，数据库对数据的插入删除查询都有更复杂的功能支持

3. redis每个基本操作对cpu的消耗都不大，单线程也能很好的进行工作

4. redis处理IO的时候使用了IO多路复用机制

3. IO多路复用

IO多路复用就是使用一个线程管理多个连接

例举一个场景：

小明寝室有三个人要出去买午饭，小明想吃蛋炒饭，室友A想吃饺子，室友B想吃炒面，但是这几家店不在同一个位置，现在有几种买饭的方案：

1. 只派一个人去买，先买蛋炒饭，等蛋炒饭做好了再去买饺子，最后去买炒面（传统的单线程，顺序执行）
2.  三个人一起去买，各买各的（多线程）
3. 只派一个人去买，先去买蛋炒饭，这里不等老板做好直接去买饺子，同理，然后去买炒面，哪个先做好先去拿哪个（IO多路复用）

可以看出，传统的单线程效率最慢，而多线程的话开销又太大，所以有了IO多路复用就可以让一个线程，在一个连接阻塞时去处理另一个连接，不过要注意IO多路复用适用于连接和服务器的交互不频繁，大部分时间都在等待的场景，如果交互过于频繁还是使用多线程更合理。

IO多路复用机制是操作系统提供的API实现的，Linux上主要提供了三种API:select，poll，epoll

效率最高的是epoll(事件通知/回调机制) 即连接退出阻塞时操作系统通知线程。