为什么单线程的Redis却能支撑高并发

Redis的高并发和快速原因

1. redis是基于内存的，内存的读写速度非常快；
2. 核心是基于非阻塞的IO多路复用机制；
3. redis是单线程的，反而省去了很多上下文切换线程的时间；

为什么Redis是单线程的
　　Redis是基于内存的操作，CPU不是Redis的瓶颈，Redis的瓶颈最有可能是机器内存的大小或者网络带宽。单线程容易实现。

　　性能指标
　　redis的性能，基于内存的，普通笔记本轻松处理每秒几十万的请求。

　　详细原因
　　1）不需要各种锁的性能消耗
　　Redis的数据结构并不全是简单的Key-Value，还有list，hash等复杂的结构，这些结构有可能会进行很细粒度的操作，比如在很长的列表后面添加一个元素，在hash当中添加或者删除一个对象。这些操作可能就需要加非常多的锁，导致的结果是同步开销大大增加。
总之，在单线程的情况下，就不用去考虑各种锁的问题，不存在加锁释放锁操作，没有因为可能出现死锁而导致的性能消耗。

　　2）单线程多进程集群方案
　　单线程的威力实际上非常强大，每核心效率也非常高，多线程自然是可以比单线程有更高的性能上限，但是在今天的计算环境中，即使是单机多线程的上限也往往不能满足需要了，需要进一步摸索的是多服务器集群化的方案，这些方案中多线程的技术照样是用不上的。所以单线程、多进程的集群不失为一个时髦的解决方案。

　　3）CPU消耗
　　采用单线程，避免了不必要的上下文切换和竞争条件，也不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗 CPU。
　　但是如果CPU成为Redis瓶颈，或者不想让服务器其他CUP核闲置，那怎么办？
　　可以考虑多起几个Redis进程，Redis是key-value数据库，不是关系数据库，数据之间没有约束。只要客户端分清哪些key放在哪个Redis进程上就可以了。

Redis单线程的优劣势
　　1.单进程单线程优势
　　代码更清晰，处理逻辑更简单
　　不用去考虑各种锁的问题，不存在加锁释放锁操作，没有因为可能出现死锁而导致的性能消耗
　　不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗CPU
　　2.单进程单线程弊端
　　CPU不是Redis的瓶颈，无法发挥多核CPU性能，不过可以通过在单机开多个Redis实例来完善；

IO多路复用技术
　　redis 采用网络IO多路复用技术来保证在多连接的时候， 系统的高吞吐量。

　　多路-指的是多个socket连接，复用-指的是复用一个线程。多路复用主要有三种技术：select，poll，epoll。epoll是最新的也是目前最好的多路复用技术。

这里“多路”指的是多个网络连接，“复用”指的是复用同一个线程。采用多路I/O复用技术可以让单个线程高效的处理多个连接请求（尽量减少网络IO的时间消耗），且Redis在内存中操作数据的速度非常快（内存内的操作不会成为这里的性能瓶颈），主要以上两点造就了Redis具有很高的吞吐量。

　　I/O 多路复用模型

　　阻塞式的 I/O 模型并不能满足高并发的需求，需要一种效率更高的 I/O 模型来支撑 Redis 的多个客户（redis-cli），这里涉及的就是 I/O 多路复用模型了：

在 I/O 多路复用模型中，最重要的函数调用就是 select，该方法的能够同时监控多个文件描述符的可读可写情况，当其中的某些文件描述符可读或者可写时，select 方法就会返回可读以及可写的文件描述符个数。