Redis 6.0之前为什么一直不使用多线程？

Redis 6.0在5.2号这个美好的日子里悄无声息的发布了，这次发布在IT圈犹如一颗惊雷一般，因为这是redis最大的一次改版，首次加入了多线程。

作者Antirez在RC1版本发布时在他的博客写下：

the most “enterprise” Redis version to date // 最”企业级”的

the largest release of Redis ever as far as I can tell // 最大的

the one where the biggest amount of people participated // 参与人数最多的

这次改变，性能有个飞速的提升~

先po出新版和旧版性能图：

从上面可以看到 GET/SET 命令在 4 线程 IO 时性能相比单线程是几乎是翻倍了。另外，这些数据只是为了简单验证多线程 IO 是否真正带来性能优化，并没有针对严谨的延时控制和不同并发的场景进行压测。数据仅供验证参考而不能作为线上指标，且只是目前的 unstble分支的性能，不排除后续发布的正式版本的性能会更好。

Redis 6.0 之前的版本真的是单线程吗？

Redis基于Reactor模式开发了网络事件处理器，这个处理器被称为文件事件处理器。它的组成结构为4部分：多个套接字、IO多路复用程序、文件事件分派器、事件处理器。因为文件事件分派器队列的消费是单线程的，所以Redis才叫单线程模型。

一般来说 Redis 的瓶颈并不在 CPU，而在内存和网络。如果要使用 CPU 多核，可以搭建多个 Redis 实例来解决。

其实，Redis 4.0 开始就有多线程的概念了，比如 Redis 通过多线程方式在后台删除对象、以及通过 Redis 模块实现的阻塞命令等。

Redis 6.0 之前为什么一直不使用多线程？

使用了单线程后，可维护性高。多线程模型虽然在某些方面表现优异，但是它却引入了程序执行顺序的不确定性，带来了并发读写的一系列问题，增加了系统复杂度、同时可能存在线程切换、甚至加锁解锁、死锁造成的性能损耗。

Redis 通过 AE 事件模型以及 IO 多路复用等技术，处理性能非常高，因此没有必要使用多线程。

单线程机制使得 Redis 内部实现的复杂度大大降低，Hash 的惰性 Rehash、Lpush 等等 “线程不安全” 的命令都可以无锁进行。

Redis 6.0 为什么要引入多线程呢？

之前的段落说了，Redis 的瓶颈并不在 CPU，而在内存和网络。

内存不够的话，可以加内存或者做数据结构优化和其他优化等，但网络的性能优化才是大头，网络 IO 的读写在 Redis 整个执行期间占用了大部分的 CPU 时间，如果把网络处理这部分做成多线程处理方式，那对整个 Redis 的性能会有很大的提升。

优化方向：

提高网络 IO 性能，典型的实现比如使用 DPDK 来替代内核网络栈的方式。
使用多线程充分利用多核，典型的实现比如 Memcached。

所以总结起来，Redis 支持多线程主要就是两个原因：

可以充分利用服务器 CPU 资源，目前主线程只能利用一个核。
多线程任务可以分摊 Redis 同步 IO 读写负荷。

Redis 6.0 默认是否开启了多线程？

否，在conf文件进行配置

io-threads-do-reads yes

io-threads 线程数

官方建议：4 核的机器建议设置为 2 或 3 个线程，8 核的建议设置为 6 个线程，线程数一定要小于机器核数，尽量不超过8个。

Redis 6.0 多线程的实现机制？

流程简述如下：

主线程负责接收建立连接请求，获取 Socket 放入全局等待读处理队列。
主线程处理完读事件之后，通过 RR（Round Robin）将这些连接分配给这些 IO 线程。
主线程阻塞等待 IO 线程读取 Socket 完毕。
主线程通过单线程的方式执行请求命令，请求数据读取并解析完成，但并不执行。
主线程阻塞等待 IO 线程将数据回写 Socket 完毕。
解除绑定，清空等待队列。

该设计有如下特点：

IO 线程要么同时在读 Socket，要么同时在写，不会同时读或写。
IO 线程只负责读写 Socket 解析命令，不负责命令处理。
开启多线程后，是否会存在线程并发安全问题？
不会，Redis 的多线程部分只是用来处理网络数据的读写和协议解析，执行命令仍然是单线程顺序执行。

Redis 线程中经常提到 IO 多路复用，如何理解？

这是 IO 模型的一种，即经典的 Reactor 设计模式，有时也称为异步阻塞 IO。

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。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。