【每日八股】复习 Redis Day4：线程模型

复习 Redis Day4：线程模型

介绍一下 Redis 的线程模型

Redis 的线程模式是其高性能的核心设计之一，其核心思想是「单线程处理命令 + 多线程辅助执行特定任务」。在 Redis 6.0 之前，单线程是 Redis 的核心线程模型，在 Redis 6.0 之后引入了多线程进行辅助。

核心线程模型（Redis 6.0 之前）

1. 单线程处理所有命令
主线程职责

• 接收客户端请求（网络 I/O）；
• 解析命令、执行数据操作（如读写内存）；
• 返回响应结果。

单线程优势

• 避免锁竞争：无需处理多线程并发问题；
• 顺序执行：所有命令顺序执行，天然避免竞态条件；
• 高效内存访问：单线程可充分利用 CPU 缓存局部性；

2. 多线程辅助任务

• 后台持久化：RDB 快照与 AOF 重写启用子进程来完成；
• 异步删除大 key：通过 UNLINK 命令（非阻塞删除）触发后台线程清理。

Redis 6.0+ 的多线程改进

Redis 6.0 引入了「多线程网络 I/O」，但命令执行仍然为单线程，其核心改进如下：
1. 多线程网络 I/O

• 主线程：负责监听和分发客户端连接请求；
• I/O 线程池：负责处理 socket 读写（解析请求和发送响应）。默认关闭，需要通过配置 io-threads N 启用。命令的执行仍然由主线程单线程处理，保证操作的原子性；
• 性能提升：高并发场景下，网络 I/O 多线程可显著提升吞吐量。

2. 典型工作流

1. 主线程接收新的连接请求，将连接的 Socket 分发给 I/O 线程；
2. I/O 线程读取请求并解析命令，将命令放入队列；
3. 主线程从队列拉取命令，单线程执行并生成响应；
4. I/O 线程将响应写回客户端。

Redis 真的是单线程吗？

这个问题我把它当作一个「子问题」放在 Redis 线程模型简述之下。Redis 在执行命令时确实是单线程，在 Redis 6.0 之后引入的多线程也只是为了并发地处理多路网络 I/O 请求，在执行命令时仍然是单线程。

Redis 的线程模型剖析

Redis 内部使用一个「文件事件处理器（File Event Handler）」，它是单线程的，所以 Redis 才被称作单线程模型。文件事件处理器采用 IO 多路复用机制监听多个 socket，将产生事件的 socket 压入内存队列中，事件分派器根据 socket 上的事件来选的对应的事件处理器进行处理。

文件事件处理器的结构如下：

• 多个 socket；
• IO 多路复用；
• 文件事件分派器；
• 事件处理器（连接应答处理器、命令请求处理器、命令回复处理器）。