Redis 6.0 为什么要引入多线程呢?

Reactor 模式

Redis 是基于 Reactor 模式开发了网络事件处理器，这个处理器称为文件事件处理器。组成结构为4个部分：

• 多套接字
• IO 多路复用程序
• 文件事件派发器
• 事件处理器。

在这里插入图片描述

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。

Redis 6.0 为什么要引入多线程呢?

Redis 的瓶颈并不在 CPU，而在内存和网络。

• 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。

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。

Redis 6.0 多线程的优化方向如下：

• 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

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 多线程实现机制

流程简述如下：

1. 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
2. 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
3. 主线程阻塞等待 IO 线程读取 socket 完毕
4. 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
5. 主线程阻塞等待 IO 线程将数据回写 socket 完毕
6. 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。

Redis6.0与Memcached多线程模型对比：

相同点：都采用了 master线程-worker 线程的模型 不同点：Memcached 执行主逻辑也是在 worker 线程里，模型更加简单，实现了真正的线程隔离，符合我们对线程隔离的常规理解。而 Redis 把处理逻辑交还给 master 线程，虽然一定程度上增加了模型复杂度，但也解决了线程并发安全等问题。

参考资料

• Rdis作者Antirez的博客：http://antirez.com
• ​​https://www.zhihu.com/question/26943938/answer/68773398​​
• ​​https://zhuanlan.zhihu.com/p/76788470​​
• ​​http://www.web-lovers.com/redis-source-6-rc-mult-thread.html​​
• ​​https://ruby-china.org/topics/38957​​
• ​​https://redis.io/topics/faq#redis-is-single-threaded-how-can-i-exploit-multiple-cpu--cores​​
• ​​https://juejin.im/post/5e9ae485f265da47b04d95d2​​

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