Redis 为什么快？

接触Redis使用快一年多了，目前除了集群部署（非主从）还没有实际操作以外，对Redis的搭建，常规操作，基本原理，持久化方式等都已经很熟练了。

但是目前为止对于Redis为什么快，都只知道因为是内存操作，所以快，经过查阅资料，具体有以下原因，这里也针对几点详细探究下，以学习记录；

1. 纯内存访问，内存响应大约100纳秒，这也就是Redis快的基础
2. 非阻塞IO，Redis采用epoll作为多路复用技术的实现；
3. 单线程避免多线程切换，竞态而产生的消耗

• 为什么使用单线程

  通过官方FAQ了解到CPU并不是Redis的瓶颈，最有瓶颈的可能是内存的大小或者网络；例如一般linux系统下每秒可以发送一百万个请求，所以如果应用程序主要使用O（N）或O（log（N））命令，很难使用到太多的CPU；不过也提到在4.0版本中，将会加入多线程，目前仅限于后台删除对象，及阻止通过Redis实施的命令；这里也说明了Redis快的基础；并不是不用，而是因为太快了，没必要用。。就是这么傲娇。。

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• Redis单线程模型

  Redis客户端对服务端的每次调用，都需经历发送命令、执行命令、返回命令三个过程，因为Redis是单线程来处理命令的，所以在执行阶段，每一条到达服务端的命令都不会执行，而是先进入队列，然后逐个执行；但是多个客户端发送的命令执行顺序是不确定的，但是确定不会有两条命令被同时执行，不会产生并发问题；

• 多路复用IO技术-epoll

  多路复用目前有以下几个技术：select，poll，epoll

  • select

    select==>时间复杂度O(n)
    它仅仅知道了，有I/O事件发生了，却并不知道是哪那几个流（可能有一个，多个，甚至全部），我们只能无差别轮询所有流，找出能读出数据，或者写入数据的流，对他们进行操作。所以select具有O(n)的无差别轮询复杂度，同时处理的流越多，无差别轮询时间就越长。

  • poll

    poll==>时间复杂度O(n)
    poll本质上和select没有区别，它将用户传入的数组拷贝到内核空间，然后查询每个fd对应的设备状态， 但是它没有最大连接数的限制，原因是它是基于链表来存储的.

  • epoll

    poll可以理解为event poll，不同于忙轮询和无差别轮询，epoll会把哪个流发生了怎样的I/O事件通知我们。所以我们说epoll实际上是事件驱动（每个事件关联上fd）的，此时我们对这些流的操作都是有意义的。（复杂度降低到了O(1)）

    可以使用快递的例子来通俗的解释一下

    收快递，你不知道什么时候快递来，然后没别的事干，就去睡觉等快递主动打电话你了，这就是阻塞了；
    还有一种就是你主动每分钟给快递员打电话问到了没，这就是非阻塞忙轮询；
    忙轮询下如果快递员一直没到，则会消耗话费啊，时间等资源；
    select,poll感觉就是监控，快递没来的时候，空闲的时候，就会让你睡觉，当来了的时候会把你弄醒；但是有一个缺点，如果你有好多个快递，那他不知道是哪个快递，只会告诉你快递来了，然后你又得挨个打电话轮询一遍，这就是无差别轮询，同样会造成不必要的浪费
    epoll则不会，他会告诉你是哪个快递到了，这样的话我们就可以直接打电话拿快递了。。

最后

epoll并不是银弹，还是要根据自身的业务去进行选型，如果连接数少且十分活跃的情况下，使用select会比epoll要好

参考地址：

• https://www.cnblogs.com/ajianbeyourself/p/5859989.html
  https://www.cnblogs.com/aspirant/p/9166944.html