03.线程模型

误解：redis只有一个线程

• Redis 的网络IO和键值对读写是由一个线程（主线程）来完成的（Redis6.0 网络IO改为多线程模型）
• Redis的其他功能，比如持久化、异步删除、集群数据同步等，其实是由额外的线程执行的。

为什么用单线程：

1. 多线程开销问题
2. 多线程并发竞争问题，需要引入同步原语或者锁机制（主要是一些写操作） （此处没有很好解释原因，而是用多线程缺点来阐述，不够严谨）

为什么用单线程还这么快：

1. 大部分操作在内存
2. 使用了IO多路复用（Redis6.0之后采用多线程模型处理网络IO请求）

redis常见的性能瓶颈问题：

1. 请求耗时严重时，会影响整个server的性能。例如：
   • 操作bigkey：写入一个bigkey在分配内存时需要消耗更多的时间，同样，删除bigkey释放内存同样会产生耗时
   • 使用复杂度过高的命令：例如一次查询全量数据；
   • 大量key集中过期：Redis的过期机制也是在主线程中执行的，大量key集中过期会导致处理一个请求时，耗时都在删除过期key，耗时变长；
   • 淘汰策略：淘汰策略也是在主线程执行的，当内存超过Redis内存上限后，每次写入都需要淘汰一些key，也会造成耗时变长；
   • AOF刷盘开启always机制：每次写入都需要把这个操作刷到磁盘。写磁盘的速度远比写内存慢，会拖慢Redis的性能；
   • 主从全量同步生成RDB：虽然采用fork子进程生成数据快照，但fork这一瞬间也是会阻塞整个线程的，实例越大阻塞时间越久；
2. 并发请求量非常大时，单线程读写客户端IO数据存在性能瓶颈
   • 虽然采用IO多路复用机制，但是读写客户端数据依旧是同步IO，只能单线程依次读取客户端的数据，无法利用到CPU多核。

瓶颈问题解决方案：

• 针对问题1：
  • 通过业务人员规避
  • Redis4.0 推出了lazy-free机制，把bigkey释放内存的耗时操作放在了异步线程中执行，降低对主线程的影响。
• 针对问题2：
  • Redis6.0 推出了多线程网络IO模型，可以在高并发场景下利用CPU多核多线程读写客户端数据。但只针对客户端的读写是并行的，每个命令的真正操作依旧是单线程的。