redis如何实现多线程

redis是以单进程的形式运行的，命令是一个接着一个执行的，能很好的解决程序的并发问题

所以在当数据涉及并发问题

比如秒杀

我们就是把数据线存进redis

然后用户请求的时候在redis中减库存redis是单线程所以不会减超

redis减成功了之后就拒绝之后的请求然后在数据库减库存

这样就不会出现库存为负的问题

这就是基本的运作原理

在一定程度上，多线程确实有优势

但不是一个简单的多线程，但每个线程都有自己的epoll模型，即多线程和混合多路复用。

我们通常以“但是”开头。但是，还要考虑Redis *** 作的对象。

它对内存中的数据结构进行 *** 作。如果在多个线程中 *** 作，则需要锁定对象。

最终，多线程性能得到了提高，但每个线程的效率显著下降。

这个程序的逻辑是非常复杂的并不完全知道复述,数据结构简单的键-值,列表,散列,地图等等复杂的结构,这个结构可能非常细粒度的 *** 作,比如添加一个元素的后面长列表,添加或删除一个对象的散列,等等。

这些 *** 作也可以合成多/执行组。

这样的 *** 作可能需要大量的锁，从而导致同步开销显著增加。

这也会增加吞吐量，但是响应延迟可能会增加。

Redis的选择是使用单个线程来突出其功能的灵活性。

单个线程上的任何原子 *** 作都可以在几乎不需要成本的情况下实现，而且这样一个复杂的数据结构可以很容易地使用，即使有Lua脚本这样的功能。

这就要求多线程的价格要高得多不是所有的KV数据库或内存数据库都应该是单线程的，比如ZooKeeper，它是多线程的，最终取决于作者自己的意愿和权衡。

单线程电源实际上非常强大，而且每个核心效率都非常高。

在今天的虚拟化环境中，您可以充分利用云环境来提高资源利用率。

多线程自然是能够比单线程更高的性能限制,但在今天的计算环境中,即使是一个多线程的天花板也常常不能满足需要,需要进一步摸索更多的服务器集群方案。

多线程技术的方案还在不在,所以单线程，进程集群不失为一个现代的解决方案。

Redis作为一个基于内存的缓存系统，一直以高性能著称，

在单线程处理情况下，读速度可达到11万次/s，写速度达到8.1万次/s。

官方曾做过类似问题的回复：使用Redis时，几乎不存在CPU成为瓶颈的情况， Redis主要受限于内存和网络。

但是，单线程的设计也给Redis带来一些问题：

针对上面问题，Redis在4.0版本以及6.0版本分别引入了Lazy Free以及多线程IO，逐步向多线程过渡。

 

Redis服务器是一个事件驱动程序，服务器需要处理以下两类事件：

Redis服务器通过套接字与客户端(或者其他Redis服务器)进行连接。

文件事件就是服务器对套接字 *** 作的抽象 。

服务器与客户端的通信会产生相应的文件事件，而服务器则通过监听并处理这些事件来完成一系列网络通信 *** 作。

(eg: 连接accept，read，write，close等)

Redis服务器中的一些 *** 作(eg: serverCron函数)需要在给定的时间点执行。

时间事件就是服务器对这类定时 *** 作的抽象

(eg: 过期键清理，服务状态统计等)

Redis将文件事件和时间事件进行抽象，时间轮询器会监听I/O事件表:

一旦有文件事件就绪，Redis就会优先处理文件事件，

接着处理时间事件。

在上述所有事件处理上，Redis都是以单线程形式处理，所以说Redis是单线程的。

处理过程见下图

Redis基于Reactor模式开发了自己的I/O事件处理器，也就是文件事件处理器。

Redis在I/O事件处理上，采用了I/O多路复用技术，同时监听多个套接字，

并为套接字关联不同的事件处理函数，通过一个线程实现了多客户端并发处理。

处理过程见下图

上述的设计，在数据处理上避免了加锁 *** 作，既使得实现上足够简洁，也保证了其高性能。

当然， Redis单线程只是指其在事件处理上 ，实际上，Redis也并不是单线程的，比如生成RDB文件，就会fork一个子进程来实现。

 

背景:

客户端向Redis发送一条耗时较长的命令，比如删除一个含有上百万对象的Set键，或者执行flushdb，flushall *** 作，

Redis服务器需要回收大量的内存空间，导致服务器卡住好几秒，对负载较高的缓存系统而言将会是个灾难。

为了解决这个问题，在Redis 4.0版本引入了Lazy Free， 将慢 *** 作异步化 ，这也是在事件处理上向多线程迈进了一步。

将大键的删除 *** 作异步化，采用非阻塞删除（对应命令UNLINK）。

大键的空间回收交由单独线程实现，主线程只做关系解除，可以快速返回，继续处理其他事件，避免服务器长时间阻塞。

意义:

Redis在4.0版本引入了Lazy Free，自此Redis有了一个 Lazy Free线程专门用于大键的回收 。

同时，也去掉了聚合类型的共享对象，这为多线程带来可能。

这为Redis在6.0版本实现了多线程I/O打下了基础。

 

Redis 6.0的多线程并未将事件处理改成多线程，而是在I/O上。

因为，如果把事件处理改成多线程，不但会导致锁竞争，而且会有频繁的上下文切换，

即使用分段锁来减少竞争，对Redis内核也会有较大改动，性能也不一定有明显提升。

流程简述如下：

见下图

 

Redis6.0的多线程默认是禁用的，只使用主线程。

如需开启需要修改redis.conf配置文件：

开启多线程后，还需要设置线程数，否则是不生效的。

同样修改redis.conf配置文件:

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