Redis 是单线程还是多线程

我们平时看到介绍 Redis 的文章，都会说 Redis 是单线程的。但是我们学习的时候，比如 Redis 的 bgsave 命令，它的作用是在后台异步保存当前数据库的数据到磁盘，那既然是异步了，肯定是由别的线程去完成的，这怎么还能说 Redis 是单线程的呢？

其实通常说的 Redis 是单线程，主要是指 Redis 对外提供键值存储服务的主要流程，即网络 IO 和键值对读写是由⼀个线程来完成的。除此外 Redis 的其他功能，比如持久化、异步删除、集群数据同步等，是由额外的线程执⾏的。在这一点上 Node 也是一样的，一般提到 Node 也是单线程的，但其实 Node 只有一个主线程是单线程，其他异步任务则由其他线程完成。这样做的原因是防止有同步代码阻塞，导致主线程被占用后影响后续的程序代码执行。

因此，严格地说 Redis 并不是单线程。但是我们⼀般把 Redis 称为单线程高性能，这样显得 Redis 更强一些。

这里需要注意一个问题，我们所说的Redis的单线程，不是指Redis程序真的只会有一个线程。这里所说的单线程，指的是Redis处理客户端发来的数据操作请求（增删改查），只会使用一个线程去执行。但是实际上，Redis在执行其他操作的时候，可能会开启多个进程或线程，比如说持久化。Redis执行BGSAVE指令，进行快照持久化时，就会fork出一个子进程，然后子进程去创建快照，完成持久化操作。

为什么Redis使用单线程？

官方解释如下：因为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。既然单线程容易实现，而且CPU不会成为瓶颈，那就顺理成章地采用单线程的方案了。

上面的解释不是很好理解，我就简单说一说我自己的理解吧。我们知道，Redis将数据存放在内存当中，这也就意味着，Redis在操作数据时，不需要进行磁盘I/O。磁盘I/O是一个比较耗时的操作，所以对于需要进行磁盘I/O的程序，我们可以使用多线程，在某个线程进行I/O时，CPU切换到当前程序的其他线程执行，以此减少CPU的等待时间。而Redis直接操作内存中的数据，所以使用多线程并不能有效提升效率，相反，使用多线程反倒会因为需要进行线程的切换而降低效率。

除此之外，使用多线程的话，多个线程间进行同步，保证线程的安全，也是需要开销的。尤其是Redis的数据结构都是一些实现较为简单的集合结构，若使用多线程，将会频繁地发生线程冲突，线程的竞争频率较高，反倒会拖慢Redis的响应速度。

综上所述，Redis为了保持简单和高效，自然而然地就使用了单线程。

Redis如何提高CPU使用率

前面也提过，现在的CPU一般都有多个核心，每个核心可以单独执行。Redis处理客户端请求使用单线程，那么自然而然，无法将CPU的所有核心都占用，也就造成了资源的浪费。而解决的方式也比较简单，我们可以在同一个服务器上开启多个Redis程序，每个Redis程序使用不同的端口，相互独立，以此提高CPU的使用率。而这多个Redis程序可以配置成主从节点，共同为一个程序服务，也可以相互独立，服务于多个程序。

参考