Valkey 单点性能比肩 Redis 集群了？Valkey8.0 新特性分析｜得物技术

一、 背景

Valkey 社区于 2024 年 09 月发布了 Valkey8.0 正式版，在之前的文章《Redis 是单线程模型？》中，我们提到，Redis 社区在 Redis6.0 中引入了多线程 IO 特性，将 Redis 单节点访问请求从 10W/s 提升到 20W/s，而在 Valkey8.0 版本中，通过引入异步 IO 线程、内存预取（Prefetch）、内存访问分摊（MAA）等新特性，并且除了将读写网络数据卸载到 IO 线程执行外，还会将 event 事件循环、对象内存释放等耗时动作也卸载到 IO 线程执行，使得 Valkey 单节点访问请求可以提升到 100W/s，大幅提升 Valkey 单节点性能。

Valkey 8.0中引入的异步 IO 与 Redis 6.0 中的多线程 IO 有什么区别？Valkey8.0 中如何应用内存预取和内存访问分摊技术进一步来提升性能的？本篇文章让我们来一起看看。

• 2024 年，Redis 商业支持公司 Redis Labs 宣布 Redis 核心代码的许可证从 BSD 变更为 RSALv2 ，明确禁止云厂商提供 Redis 托管服务，这一决定直接导致社区分裂。
• 为维护开源自由，Linux 基金会联合多家科技公司（包括 AWS、Google Cloud、Oracle 等）宣布支持 Valkey ，Valkey 基于 Redis 7.2.4 开发，作为 Redis 的替代分支。
• Valkey8.0 为 Valkey 社区发布的首个主要大版本。
• 最新消息，在 Redis 项目创始人 antirez 今年加入 Redis 商业公司 5 个月后，Redis 宣传从 Redis8 开始，Redis 项目重新开源。

二、 异步 IO 线程背景

Redis6.0多线程IO

在 Redis 6.0 中引入了多线程 IO 特性，用来处理网络数据的读写和协议解析，读写数据执行流程如下所示：

在 Redis6.0 中，读数据流程是主线程先将所有可读客户端加入一个队列，全部处理完后，再通过 RR 算法将这些可读客户端分配给 IO 线程，由 IO 线程执行读数据；写数据流程类似处理。

尽管引入多线程 IO 大幅提升了 Redis 性能，但是 Redis6.0 的多线程 IO 仍然存在一些不足：

• 主线程在处理客户端命令时，IO 线程会均处于空闲状态；由于主线程会阻塞等待所有 IO 线程完成读写数据，主线程在执行 IO 相关任务期间的性能受到最慢 IO 线程速度的限制
• 由于主线程同步等待 IO 线程，IO 线程仅执行读取解析和写入操作，主线程仍然承担大部分 IO 任务

Valkey 8.0 异步 IO 线程

Valkey8.0 通过使用任务队列使主线程向 IO 线程发送任务，IO 线程异步并行执行任务提升整体性能。Valkey 8.0 异步 IO 线程工作流程整体设计图如下所示：

IO 线程初始化

在 Valkey 启动时进行初始化的时候，根据配置的线程数量server.io_threads_num 决定是否创建异步 IO 线程，如果server.io_threads_n