redis 为啥这么快

天下武功，唯快不破。redis 为什么那么快？redis 单进程并发 10w+ (hiredis + libev 异步测试)。本章从这几个角度进行分析：单进程，单线程，多线程，多进程，多实例。

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🔥文章来源：《redis 为啥这么快》

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1. 单进程

redis 核心逻辑在单进程主线程里实现。

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1.1. 单线程

• 数据存储在内存。

  redis 的应用场景，一般作为缓存，它的数据存储在内存，而 cpu 访问内存速度非常快。

• 哈希表。

  redis 数据库是 Nosql 数据库，它的数据访问模式是 key - value，数据索引是哈希表，搜索数据的时间复杂度是 $O(1)$。

• 多路复用事件异步 I/O。

  redis 运用了 I/O 多路复用技术对事件进行管理。例如：Linux 用 epoll。

• 非阻塞网络 I/O。

  主逻辑在单进程，单线程，不能有阻塞的缓慢操作，所以网络通信大部分设置为非阻塞模式。

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1.2. 多线程

redis 有部分场景需要子进程和子线程辅助。

• 后台回收数据线程。

  redis 惰性异步回收数据。回收数据量比较大的数据集，redis 会通过后台线程（bio）进行回收。先从哈希表删除 key，切断数据与主逻辑的联系，再把数据（value）放进后台线程里异步回收。这样不影响主线程主业务的运行。

• 多线程读写通信。

  redis 6.0 增加多线程读写网络事件功能。[redis 源码走读] 多线程通信 I/O

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2. 多进程

redis 主服务是单进程的。单进程不能充分利用系统 cpu 核心。可以通过多开实例提高系统的并发能力。

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2.1. 子进程

redis 有持久化功能：aof 和 rdb 方式。持久化需要将内存数据写入磁盘，写磁盘是缓慢的 I/O，为了避免影响主进程的性能，有些需要对整个内存数据集落地的操作，会通过 fork 子进程进行。例如 aof 的 rewrite 操作，rdb 持久化。

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2.2. 多实例

• 主从副本（replication）。

  主从复制数据，使得服务数据有多个数据副本，可以进行读写分离。

• 高可用。

  可以通过 sentinel 哨兵模式，redis cluster 自带集群模式，或者第三方代理模式实现 redis 高可用。

• proxy

  redis 可以开多个实例，提高系统并发能力，这些实例通过第三方代理（例如 codis）进行扩容缩容，对数据进行分片管理。

• redis cluster

  redis 自带集群 cluster 无中心架构，通过 Gossip 协议将多个实例数据分片建立成一个整体。