聊 Redis 线程模型之前，先思考一个问题：Redis 是单线程的，但为什么可以支持高并发？

这问题的答案我认为可以从以下几个点回答：

1.纯内存操作——内存操作肯定比普通的操作快呀！
2.非阻塞 IO 多路复用程序—— Redis 核心
3.单线程避免上下文切换带来的CPU消耗

其中第二点，Redis 核心是非阻塞 IO 多路复用程序，这是什么东东？

那就要引入这篇文章的主角———— Redis 线程模型

简介：

Redis 线程模型实际上是 Redis 基于 Reactor 模式开发的文件事件处理器（File Event Handler）。简单来说，文件事件处理器可以监听多个客户端的 socket，并根据 socket 产生的事件选择不同的事件处理器处理客户端连接请求、命令请求和响应请求。

文件事件处理器的组成：

多个 Socket： Redis 服务器会为每个发起连接 Redis 的客户端创建对应的 Socket
IO 多路复用程序： 可以同时监听多个 socket，当 Socket 产生事件，IO多路复用程序会将 Socket 塞进队列。
文件事件分派器： 接收队列的 Socket 并分派到 Socket 事件关联的事件处理器。
事件处理器： 包括连接应答处理器、命令请求处理器、命令回复处理器、复制处理器。

连接应答处理器：对连接服务器的客户端进行应答。
命令请求处理器：接收客户端发过来的请求。
命令回复处理器：向客户端返回命令的执行结果。
复制处理器：当从服务器向主服务器进行复制的操作时，主从服务器都需要关联复制处理器。

文件事件处理器可以接收多个客户端的发过来的请求信息，请求信息会产生相应的事件（譬如：AE_READABLE、AE_WRITEABLE），然后非阻塞 IO 多路复用程序监听到 socket 产生的事件就会把 socket 塞进队列，再通过文件事件分派器选择事件对应的处理器处理。

通过上面的简单介绍文件事件处理器，再回顾“ Redis 是单线程的，但为什么可以支持高并发？”的答案，相信你会有不一样的感受！

什么？！还是不太明白 Redis 为什么效率那么高？文件事件处理器的各个组成也不太清楚有什么联系？接下来我通过画图，一步一图的方式尽可能的理清 Redis 线程模型的样貌。

模拟客户端和 Redis 服务器的通信过程

1.在 Redis 服务器初始化的时候，Redis 服务器的 Server Socket 会产生 AE_READABLE 事件并且会与连接应答处理器关联；接下来，IO 多路复用程序监听到 server socket 产生了事件就会将 socket 塞进队列，然后通过文件事件分派器交给连接应答处理器处理。

Redis线程模型-服务器初始化的时候

2.当客户端 A 发起连接 Redis 服务器的时候，实际上是客户端 A 的 socket 与 Redis 服务器的 Server socket 连接，此时 Redis 服务器的连接应答处理器会执行相应客户端 A socket 的应答操作，它会创建一个与客户端 A 连接的 Client A socket ；

当客户端 A 向 Redis 服务器发起请求，实际上是客户端 A Socket 与 Redis 服务器的 Client A Socket 通信，此时 Client A Socket 会产生AE_READABLE事件并且与命令请求处理器关联，然后 IO 多路复用程序监听到客户端 Client A Socket 产生了事件，照旧会塞进队列，再由文件事件分配器交给命令请求处理器接收客户端的请求。

Redis线程模型-客户端发起请求

3.当命令请求处理器处理完 Client A Socket 的命令，Client A Socket 会产生AE_WRITEABLE事件并且与命令回复处理器关联，此时 IO 多路复用程序监听到 Client A Socket 产生事件后，再次将 Client A Socket 塞进队列，由文件事件分派器交给命令回复处理器执行，命令回复处理器会将命令的回复写入 Client A Socket 后由客户端 A 读取，并且解除 Client A Socket 与命令回复处理器的关联。

Redis线程模型-客户端接收响应

总结：

以上就是客户端与 Redis 服务器通信的过程。如果是多个客户端并发向 Redis 服务器发送请求怎么办？其实是相似的，当多个客户端连接 Redis 服务器，连接应答处理器都会创建与客户端通信的 Socket ；在 Redis 服务器内有多个 Socket 怎么办？由于 IO 多路复用程序是非阻塞的，所以会快速的将监听到的 Socket 塞进队列并且由文件事件分派器交给指定的处理器处理。最主要的是，这一系列的过程都是基于内存的单线程操作，由产生 Socket 到被处理器处理整个过程可能都没有几微秒，所以 Redis 才能做到理论上 10+万的QPS。（Redis QPS 受实际机器等环境影响）

参考资料：

《Redis 设计与实现》

中华石杉老师的课程 ——《Java工程师面试突击第一季》