单线程模型:为什么Redis单线程却这么快?
引言 Redis是单线程的,却能达到10万+QPS,这听起来很矛盾。多线程不是更快吗?为什么Redis坚持单线程设计?单线程如何实现如此高的性能? 今天我们深入Redis的单线程模型,揭秘高性能背后的设计哲学。 一、Redis真的是单线程吗? 1.1 核心工作线程确实是单线程 准确的说法: Redis的核心数据处理逻辑是单线程的(主线程处理所有客户端请求) 客户端1 \ 客户端2 → [主线程] → 串行执行命令 客户端3 / 单线程处理的内容: 接收客户端连接 读取请求命令 执行命令(操作数据结构) 返回响应 处理定时任务 1.2 但Redis不是完全单线程 Redis 4.0+引入多线程(后台线程): 版本 多线程功能 用途 Redis 4.0+ 后台异步删除线程(unlink、flushdb async) 避免删除大key阻塞 Redis 4.0+ AOF重写线程 后台重写AOF文件 Redis 6.0+ I/O多线程 多线程读取请求、发送响应(数据处理仍是单线程) 关键点: 数据操作:仍然是单线程(避免锁的开销) I/O操作:Redis 6.0+支持多线程(提高网络吞吐) 后台任务:多线程(避免阻塞主线程) 二、为什么选择单线程? 2.1 多线程的问题 问题1:锁的开销 // 多线程环境 void increment_counter() { pthread_mutex_lock(&mutex); // 加锁,耗时约25ns counter++; // 操作,耗时1ns pthread_mutex_unlock(&mutex); // 解锁,耗时25ns } // 总耗时:50ns(锁开销占98%) // 单线程环境 void increment_counter() { counter++; // 直接操作,1ns } // 无锁开销! 结论:对于内存操作(纳秒级),锁的开销反而成为瓶颈。 ...