一文看懂Redis引入的多线程到底在哪里体现了
Redis不是单线程吗？怎么又有人说Redis是多线程？
Redis是目前广为人知的一个内存数据库，在各个场景中都有着非常丰富的应用，自Redis推出了6.0的版本后，采用了多线程模型。
所以Redis到底是单线程还是多线程？这个问题你心里的答案是什么呢？
我的回答是：Redis本质就是单线程的，自6.0版本后引入了多线程，但这并不代表Redis的操作都是多线程的，具体为什么大家可以看看我的分析
Redis为什么一开始被设计成单线程
很多人说Redis是单线程的，就认为Redis中所有模块的操作都是单线程的，其实并不是这样
我们所说的Redis单线程，指的是"其网络IO和键值对读写是由一个线程完成的"，也就是说，Redis中只有网络请求模块和数据操作模块是单线程的。而其他的如持久化存储模块、集群支撑模块等是多线程的。
所以说，Redis中并不是没有多线程模型的，早在Redis 4.0的时候就已经针对部分命令做了多线程化。
那么，为什么网络操作模块和数据存储模块最初并没有使用多线程呢？
多线程的适用场景
一个计算机程序在执行的过程中，主要需要进行两种操作分别是读写操作和计算操作。
其中读写操作主要是涉及到的就是I/O操作，其中包括网络I/O和磁盘I/O。计算操作主要涉及到CPU。
而多线程的目的，就是通过并发的方式来提升I/O的利用率和CPU的利用率。
那么，Redis需不需要通过多线程的方式来提升提升I/O的利用率和CPU的利用率呢？
首先，我们可以肯定的说，Redis不需要提升CPU利用率，因为Redis的操作基本都是基于内存的，CPU资源根本就不是Redis的性能瓶颈。
所以，通过多线程技术来提升Redis的CPU利用率这一点是完全没必要的。
那么，使用多线程技术来提升Redis的I/O利用率呢？是不是有必要呢？
Redis确实是一个I/O操作密集的框架，他的数据操作过程中，会有大量的网络I/O和磁盘I/O的发生。要想提升Redis的性能，是一定要提升Redis的I/O利用率的，这一点毋庸置疑。
- 既然多线程可用提升Redis的I/O利用率，那么为什么Redis不采用多线程设计而是采用单线程设计呢？
- 避免竞态条件：Redis 采用单线程模型可以避免多线程环境下的竞态条件，简化了并发控制的复杂性。通过串行执行客户端的命令请求，Redis 可以确保数据的一致性和可靠性。
- 避免锁开销：在多线程环境下，读写操作需要使用锁来保护共享数据的一致性。频繁加锁、释放锁会带来额外的开销，降低了并发性能。Redis 通过单线程模型避免了锁的开销，提高了并发性能。
- 充分利用 CPU 缓存：Redis 在内存中存储数据，单线程模型可以使得 CPU 缓存更加高效地处理数据。多线程环境下，频繁切换线程会导致 CPU 缓存失效，降低了性能。单线程模型减少了线程切换的开销，提高了 CPU 缓存的利用率。
为什么Redis6.0引入在网络IO模块引入多线程
Redis 6.0中的多线程，也只是针对处理网络请求过程采用了多线程，而数据的读写命令，仍然是单线程处理的
随着越来越复杂的业务场景，有些公司动不动就上亿的交易量，因此需要更大的 QPS。
为了提升QPS，很多公司的做法是部署Redis集群，并且尽可能提升Redis机器数。但是这种做法的资源消耗是巨大的。
而经过分析，限制Redis的性能的主要瓶颈出现在网络IO的处理上，虽然之前采用了多路复用技术。但是我们前面也提到过，多路复用的IO模型本质上仍然是同步阻塞型IO模型。
在多路复用的IO模型中，在处理网络请求时，调用 select （其他函数同理）的过程是阻塞的，也就是说这个过程会阻塞线程，如果并发量很高，此处可能会成为瓶颈。
虽然现在很多服务器都是多个CPU核的，但是对于Redis来说，因为使用了单线程，在一次数据操作的过程中，有大量的CPU时间片是耗费在了网络IO的同步处理上的，并没有充分的发挥出多核的优势。
这里如果没办法理解，可以看最后总结的图片
如果能采用多线程，使得网络处理的请求并发进行，就可以大大的提升性能。多线程除了可以减少由于网络 I/O 等待造成的影响，还可以充分利用 CPU 的多核优势。
所以，Redis 6.0采用多个IO线程来处理网络请求，网络请求的解析可以由其他线程完成，然后把解析后的请求交由主线程进行实际的内存读写。提升网络请求处理的并行度，进而提升整体性能。
Redis如何解决并发带来的线程安全问题
这就是为什么我们前面多次提到的"Redis 6.0的多线程只用来处理网络请求，而数据的读写还是单线程"的原因。
Redis 6.0 只有在网络请求的接收和解析，以及请求后的数据通过网络返回给时，使用了多线程。而数据读写操作还是由单线程来完成的，所以，这样就不会出现并发问题了。
即Redis并没有并发的线程安全问题
总结
文件事件处理器使用I/O多路复用来同时监听多个套接字，并根据套接字执行的任务关联到不同的事件处理器。 文件事件以单线程方式运行，但通过使用I/O多路复用程序来监听多个套接字，文件事件处理器实现了高性能的网络通信模型。 Redis 在处理客户端的请求时，包括接收(socket读)、解析、执行、发送(socket 写) 等都由一个顺序串行的主线程处理，这就是所谓的单线程。
