### 官網的說法  我們先來認真看一下官網的說法。翻譯過來大意如下： CPU並不是您使用Redis的瓶頸，因為通常Redis要麼受記憶體限制，要麼受網路限制。例如，使用在一般Linux系統上執行的流水線Redis每秒可以傳送一百萬個請求，因此，如果您的應用程式主要使用O（N）或O（log（N））命令，則幾乎不會使用過多的CPU 。 但是，為了最大程度地利用CPU，您可以在同一伺服器上啟動多個Redis例項，並將它們視為不同的伺服器。在某個時候，單個例項可能還不夠，因此，如果您要使用多個CPU，則可以開始考慮更早地分片的某種方法。 但是，在Redis 4.0中，我們開始使Redis具有更多執行緒。目前，這僅限於在後臺刪除物件，以及阻止通過Redis模組實現的命令。對於將來的版本，計劃是使Redis越來越執行緒化。 既然redis的瓶頸不是cpu，那麼在單執行緒可以實現的情況下，自然就使用單執行緒了。 ### 自己的解讀 我們知道redis是基於記憶體的。那麼我們接下來要了解一個問題多執行緒cpu和記憶體直接操作差多少？ 多執行緒操作就是使用多個cpu模擬多個執行緒，對redis進行操作。這樣會造成一個巨大的問題，就是cpu的上下文切換問題。cpu的上下文切換的效率比直接在記憶體中進行讀取差的很多。redis使用單個cpu繫結一個記憶體，針對記憶體的處理就是單執行緒的，這樣避免了上下文的切換，所以非常的快。 一次cpu的切換時間大約是1500ns。從記憶體中讀取1mb的連續資料，耗時大約是250us。如果1mb的資料被多個執行緒讀取了1000次。那麼就是有1000次時間的上下文切換。於是就是1500ns*1000=1500us。結果顯而易見。1500us和250us差的還是很多的。 那麼redis採取單執行緒還避免了很多問題。如果redis使用多執行緒來進行，那麼就要考慮多執行緒帶來的資料安全問題，如果我們在操作redis的list，hash等資料結構的時候。多執行緒就可能存在資料不安全的情況，這是就要加鎖。一旦加鎖就影響了程式的執行速度。 ### 磁碟讀取和記憶體讀取的區別 【IOPS（Input/Output Operations Per Second）是一個用於計算機儲存裝置（如硬碟（HDD）、固態硬碟（SSD）或儲存區域網路（SAN））效能測試的量測方式】 【吞吐量是指對網路、裝置、埠、虛電路或其他設施，單位時間內成功地傳送資料的數量（以位元、位元組、分組等測量）】 記憶體是一個 IOPS 非常高的系統，因為我想申請一塊記憶體就申請一塊記憶體，銷燬一塊記憶體我就銷燬一塊記憶體，記憶體的申請和銷燬是很容易的。而且記憶體是可以動態的申請大小的。 磁碟的特性是：IPOS很低很低，但吞吐量很高。這就意味著，大量的讀寫操作都必須攢到一起，再提交到磁碟的時候，效能最高。為什麼呢？ 如果我有一個事務組的操作（就是幾個已經分開了的事務請求，比如寫讀寫讀寫，這麼五個操作在一起），在記憶體中，因為IOPS非常高，我可以一個一個的完成，但是如果在磁碟中也有這種請求方式的話， 我第一個寫操作是這樣完成的：我先在硬碟中定址，大概花費10ms，然後我讀一個數據可能花費1ms然後我再運算（忽略不計），再寫回硬碟又是10ms ，總共21ms 第二個操作去讀花了10ms, 第三個又是寫花費了21ms ,然後我再讀10ms, 寫21ms ，五個請求總共花費83ms，這還是最理想的情況下，這如果在記憶體中，大概1ms不到。 所以對於磁碟來說，它吞吐量這麼大，那最好的方案肯定是我將N個請求一起放在一個buff裡，然後一起去提交。 方法就是用非同步：將請求和處理的執行緒不繫結，請求的執行緒將請求放在一個buff裡，然後等buff快滿了，處理的執行緒再去處理這個buff。然後由這個buff 統一的去寫入磁碟，或者讀磁碟，這樣效率就是最高。 對於慢速裝置，這種處理方式就是最佳的，慢速裝置有磁碟，網路 ，SSD 等等。 ### 為什麼單核cpu繫結一塊執行緒記憶體效率最高 我們不能任由作業系統負載均衡，因為我們自己更瞭解自己的程式，所以我們可以手動地為其分配CPU核，而不會過多地佔用CPU”，預設情況下單執行緒在進行系統呼叫的時候會隨機使用CPU核心，為了優化Redis，我們可以使用工具為單執行緒繫結固定的CPU核心，減少不必要的效能損耗！ redis作為單程序模型的程式，為了充分利用多核CPU，常常在一臺server上會啟動多個例項。而為了減少切換的開銷，有必要為每個例項指定其所執行的CPU。 Linux 上 taskset 可以將某個程序繫結到一個特定的CPU。你比作業系統更瞭解自己的程式，為了避免排程器愚蠢的排程你的程式，或是為了在多執行緒程式中避免快取失效造成的開銷。 ### redis的多執行緒情況 一個redisserver執行的時候，不是單執行緒的，比如進行rdb備份的時候，就是fork出了一個子程序來進行實現。 可以通過 ps -ef | grep redis 來檢視到redis的程序pid。 再使用ps -T -p pid 來檢視當前pid下面的執行緒數。  ps命令的“-T”引數表示顯示執行緒（Show threads, possibly with SPID column.）“SPID”欄表示執行緒ID，而“CMD”欄則顯示了執行緒名稱。 ### redis的記憶體模式為什麼比資料庫磁碟塊 磁碟資料庫的形式，當我們找資料的時候，先找到索引，通過索引然後關聯到磁碟的資料。如果使用記憶體的方式，可以直接從記憶體中讀取資料。減少了硬碟的io。不受硬碟的讀取速度影響。 ### redis的單執行緒到底有多快  redis的每秒查詢次數可以達到10w+。但是隨著連線數的增加，每秒的查詢數會進行減少。通一個伺服器多個連線數導致。 ### 為什麼記憶體讀取比硬碟快 兩種的方式不同。記憶體是一種半導體的儲存器，是ram。記憶體中的資料是電，一旦斷電記憶體中的資料就會消失。記憶體沒有機械結構。 硬碟是一種機械結構。查詢資料的時候，磁碟要運動到想應的位置。磁頭讀取磁盤裡的資料。 ### redis單執行緒的優勢和劣勢 #### 優勢 程式碼更清晰，處理邏輯更簡單。 不用去考慮各種鎖的問題，不存在加鎖、釋放鎖操作，沒有因為可能出現死鎖而導致的效能消耗。 不存在“多程序或者多執行緒導致的切換”而消耗CPU。 #### 劣勢 無法發揮多核CPU效能，不過可以通過在單機開多個Redis例項來完善。 ### redis的多路io複用 redis 採用網路IO多路複用技術，來保證在多連線的時候系統的高吞吐量。 多路-指的是多個socket網路連線，複用-指的是複用一個執行緒。多路複用主要有三種技術：select，poll，epoll。epoll是最新的、也是目前最好的多路複用技術。 採用多路I/O複用技術：其一，可以讓單個執行緒高效處理多個連線請求（儘量減少網路IO的時間消耗）。其二，Redis在記憶體中操作資料的速度非常快（記憶體裡的操作不會成為這裡的效能瓶頸）。主要以上兩點造就了Redis具有很高的吞吐量。 採用多路 I/O 複用技術可以讓單個執行緒高效的處理多個連線請求。 ### redis為什麼是單執行緒及為什麼快的總結 1、Redis是純記憶體資料庫，一般都是簡單的存取操作，執行緒佔用的時間很多，時間的花費主要集中在IO上，所以讀取速度快。 2、Redis使用的是非阻塞IO、IO多路複用，使用了單執行緒來輪詢描述符，將資料庫的開、關、讀、寫都轉換成了事件，減少了執行緒切換時上下文的切換和競爭。 3、Redis採用了單執行緒的模型，保證了每個操作的原子性，也減少了執行緒的上下文切換和競爭。 4、Redis避免了多執行緒的鎖的消耗。 5、Redis採用自己實現的事件分離器，效率比較高，內部採用非阻塞的執行方式，吞吐能力比