Redis(单/多)线程

news2024/11/15 21:33:01

一、 Redis 单线程与多线程怎么说？

（1）重要的版本迭代

redis4 之前仅支持单线程， redis 4之后慢慢支持多线程，直到redis6/7后才稳定

（2）redis 的工作线程是单线程的

（命令）工作线程 是指处理Redis的 网络IO + 键值对读写的一个线程

即redis 在处理客户端请求时，所进行的获取、解析、执行、内容返回等都是由一个顺序串行的主线程处理

（3）对于整个Redis 来说，是多线程的

redis 的命令工作线程（单线程）+ 持久化RDB + AOF + 异步删除 + 集群数据同步（均有额外的线程执行）等等

对于整个Redis 来说，是多线程的

（4）redis3单线程时代性能依旧快的 reason

1、基于内存操作： Redis 的所有数据都存在内存中 ，因此所有的运算都是内存级别的，所以他的性能比较高

2、数据结构简单： Redis 数据结构的 查找和操作 时间复杂度大部分为 O(1) , 因此性能比较高

3、多路复用+非阻塞I/O : Redis 使用 I/O 多路复用功能 来监听多个 socket 连接客户端

        可以使用一个线程连接来处理多个请求

        减少线程切换带来的开销

        避免 I/O 阻塞操作

4、避免上下文切换：单线程模型避免了不必要的 上下文切换 和 多线程竞争

        省去了多线程切换的时间与性能上的消耗

        而且单线程不会导致死锁问题

二、为何从单线程过渡到多线程

（1）单线程的痛点

redis3最经典的故障，BigKey删除问题

        程序会等待很久才会释放，类似加了一个 synchronized 锁

        高并发场景下会程序阻塞卡顿

如何解决？

        使用 惰性删除 可以有效避免 Redis卡顿

        Redis4 使用 unlink key / flushdb async / flushall async

三、 redis 6/7 的多线程特性和 IO多路复用

（0）Redis的主要瓶颈

Redis的主要性能瓶颈：系统内存大小 + 网络带宽(IO) + CPU（一般情况与CPU无关）

（1） IO 多路复用

0. bg

由于网络硬件的性能提升，底层网络硬件处理速度 >> 单个主线程网络请求速度

so ===> redis 6/7 采用多个IO 线程来处理网络请求

即提高网络请求处理的并行度

1.处理流程

主线程 + IO线程写作完成请求处理

四个阶段

2. 解释

1.FD （文件描述符/句柄）

2. 解释

IO 多路复用：

        一种同步的IO模型，实现一个线程监视多个文件句柄

        当某个句柄就绪，通知相应的应用程序进行读写操作

        当没有时，阻塞应用进程，释放CPU资源

3. 概念

        I/O: 网络I/O, 数据在内核态与用户态之间的读写操作（OS层面）

        多路：多个客户端连接（连接指套接字描述符，即socket or channel）

        复用：复用一个 or more 线程

        IO多路复用：一个或一组线程处理多个TCP 连接，使用单进程能够处理多个客户端连接

        total: 一个服务端进程可以同时处理多个套接字描述符

                   实现IO 多路复用的模型有3种：可分 select -> poll -> epoll 阶段描述

（2）Unix网络编程中的五种 IO 模型

1. Blocking IO - 阻塞IO

2. NoneBlocking IO - 非阻塞IO

3. IO multiplexing - IO多路复用

4. signal driven IO - 信号驱动IO

5. asynchronous IO - 异步IO

(3) 设置多线程

在redis.conf中设置