redis单线程模式

1、redis单线程指的是：Redis 的网络 IO 和键值对读写是由一个线程来完成的，这也是 Redis 对外提供键值存储服务的主要流程。但 Redis 的其他功能，比如持久化、异步删除、集群数据同步等，其实是由额外的线程执行的。
**2、多线程开销：**共享资源的并发访问控制问题会导致额外得开销

为何系统吞吐率没有根据线程增加而增加：只是简单地采用一个粗粒度互斥锁，就会出现不理想的结果：即使增加了线程，大部分线程也在等待获取访问共享资源的互斥锁，并行变串行，系统吞吐率并没有随着线程的增加而增加。
3、单线程redis为何很快：
3.1 redis大部分操作在内存中完成，且采用了高效得数据结构（例如哈希表，跳表）
3.2 redis采用了多路复用机制，能够在网络IO中操作大量得客户端请求，并实现高吞吐率。
4、redisIO模型以及阻塞点：

上图显示了redis中IO得模型，bind/listen:监听客户端请求；accept：和客户端建立链接；recv:从socket中读取请求；parse：解析客户端发送得请求；get:根据请求类型读取键值数据；send：向socket中写回数据。其中：accept和recv操作会阻塞redis线程，redis采用了socket的非阻塞模式解决该问题。具体使用流程如下：
4.1、socket模型非阻塞模型

如上图所示,socket模型调用socket()方法，会返回主动套接字，然后调用listen（），会将主动套接字转换为监听套接字，然后监听客户端的链接请求，最后调用accept()方法接收到达的客户端链接，并返回已连接套接字。针对监听套接字，可以设置非阻塞模式,当redis调用accept()但一直没有链接请求到达时，可以返回处理其他操作，监听套接字继续监听请求。同样的，可以针对已连接套接字设置非阻塞模式，调用recv()后，如果一直没有数据到达，可以返回处理其他操作，并继续监听该已连接套接字，并在有数据时继续操作。
4.2、多路复用高性能I/O模型

如上图所示，redis IO模型的多路复用机制。linux中的IO多路复用机制是指一个线程处理多个IO流（常用select/epoll机制）。就是该机制允许内核中同时存在多个监听套接字和已连接套接字。上图中的FD就是所说的多个套接字。内核监听这些套接字，每当监测到FD上有请求到达，就会触发相应的事件。将事件放入一个队列中，redis单线程就对事件队列不断进行处理，调用相应的处理函数。
5、redis单线程处理IO请求性能瓶颈：
5.1、任意一个请求在server中一旦发生耗时，都会影响整个server的性能，也就是说后面的请求都要等前面这个耗时请求处理完成，自己才能被处理到。耗时的操作包括以下几种：（业务人员尽量规避）
a、操作bigkey：写入一个bigkey分配内存会消耗更多时间；redis4.0推出了lazy-free机制，把bigkey释放内存放到异步线程中执行，降低了主线程的影响；
b、使用复杂度过高的命令：例如SORT/SUNION/ZUNIONSTORE，或者O(N)命令，但是N很大，例如lrange key 0 -1一次查询全量数据；
c、大量key集中过期：reids的过期机制也是在主线程中执行的，大量key过期会耗时较长;
d、淘汰策略：当内存超过内存上线后会在写入时触发淘汰策略，造成耗时变长；
e、主从全量同步RDB：fork瞬间会阻塞整个线程，实例内存占用越多，阻塞越久；
f、AOF刷盘开始always机制：每次写操作都会写盘，会导致redis性能变慢；
5.2、并发量非常大时，单线程读写客户端IO数据存在性能瓶颈，虽然采用IO多路复用机制，但是读写客户端数据依旧是同步IO，只能单线程依次读取客户端的数据，无法利用到CPU多核：redis6.0实现了多线程，但也只是在操作客户端读写的时候并行，命令的真正操作依旧时单线程的。但也可以进一步提升server性能。
6、select、poll、epoll之间区别：https://www.cnblogs.com/aspirant/p/9166944.html

学习路径：极客时间-Redis 核心技术与实战