Redis 究竟是单线程还是多线程呢？

1 前言

Redis到底是单线程还是多线程的？

首先，Redis是一个高性能的分布式缓存中间件。其复杂性不言而喻，对于Redis整体而言肯定不是只有一个线程。

我们常说的Redis 是单线程，主要是指 Redis 在网络 IO和键值对读写是采用一个线程来完成的，这也是 Redis 对外提供键值存储服务的核心流程。但对于 Redis 的其他功能来说，比如持久化、异步删除、集群数据同步等，其实都是由额外的线程执行的。

2 为什么要融入多线程？

单线程的优势：

• 使用单线程可以避免频繁的上下文切换
• Redis 中有各种类型的数据操作，甚至包括一些事务处理，如果采用多线程，还可能因为加锁导致软件复杂度提升，更有可能会因为加解锁，甚至出现死锁，造成的性能损耗，所以使用单线程反而性能会更好

单线程的劣势：

• 无法发挥多核CPU的优势
• 当删除大建，会导致服务阻塞
• QPS达到瓶颈

基于上诉劣势，Redis也进行了相关优化，在4.0版本和6.0版本分别引入了Lazy Free和多线程IO。

3 Redis单线程模型

Redis基于Reactor模式开发了网络事件处理器，这个处理器被称为文件事件处理器。

文件事件处理器的四个重要组成部分：

• 多个套接字请求
• IO多路复用器
• 文件事件派发器
• 事件处理器

Redis客户端对服务端的每次调用都经历了发送命令，执行命令，返回结果三个过程。其中执行命令阶段，由于Redis是单线程来处理命令的，所有每一条到达服务端的命令不会立刻执行，所有的命令都会进入一个队列中，然后逐个被执行。并且多个客户端发送的命令的执行顺序是不确定的。但是可以确定的是不会有两条命令被同时执行，不会产生并发问题，这就是Redis的单线程基本模型，如下图所示。

4 带你理解Redis处理流程

4.1 Redis 4.0之前的事件处理流程

我们先介绍一下Redis（ 4.0之前）的执行原理，我们通过IO多路复用器监听来自客户端的socket网络连接，然后由主线程进行IO请求的处理以及命令的处理，所有操作都是线性的，我们可以抽象的理解为下图。

4.2 Redis 4.0 之后加入Lazy Free机制

Redis 4.0 之前在处理客户端命令和IO操作时都是以单线程形式运行，期间不会响应其他客户端请求，但若客户端向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操作，Redis服务器需要回收大量的内存空间，这事就会导致Redis服务阻塞，对于负载较高的缓存系统来说将会是个灾难。为了解决这个问题，在Redis 4.0版本引入了Lazy Free，目的是将慢操作异步化，这也是在事件处理上向多线程迈进了一步，其过程我们可以理解为下图。

4.3 Redis 6.0 之后将网络IO异步化

从以上的发展历程中，我们也能看出Redis 的瓶颈并不在CPU上，即使是单线程Redis也能做到很快的响应，除非是遇到个别极其耗时的命令，这一块我们的Redis也在4.0版本做出了优化，但是我们是不是能更进一步优化Redis呢？从上图中我们可以看出主线程不光处理大量的命令，还需要处理大量的网络IO，Redis6.0就是基于此，将IO操作交由其他线程处理，抽象的理解如下图所示。

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：io-threads-do-reads yes

开启多线程后，还需要设置线程数，否则是不生效的。

线程数一定要小于机器核数。线程数并不是越大越好，官方认为超过了 8 个基本就没什么意义了。

设置线程数，修改redis.conf配置文件： io-threads 6