Redis 6.0为什么引入多线程

Posted 2021-07-20 Shi Peng

一、前言

Redis 6.0首次引入了多线程。

看下官方发布的新版和旧版的性能对比：
1）get的性能对比：

2）set的性能对比：

可以看出，无论读还是写，多线程性能都远好于单线程，几乎翻倍了。上图仅是简单验证，仅作为参考，不能作为线上生成环境的指标。

二、Redis多线程

2.1、Redis 6.0之前的版本真的是单线程吗？

Redis是基于Reactor模式开发了网络事件处理器，这个处理器被称为文件事件处理器。他的组成分4部分：

• 多个socket
• IO 多路复用
• 文件事件分派器
• 事件处理器

正因为文件事件分派器是单线程的，所以Redis才叫做单线程模型。

Redis之前用单线程模型，是因为性能不在CPU，而在内存和网络。如要用到CPU多核，可搭建多个Redis实例来解决。

其实，Redis 4.0开始就有了多线程概念了，比如Redis通过多线程在后台删除对象。

2.1.1、Redis 6.0之前为什么一直不用多线程？

多线程引入了程序执行顺序不确定的问题，且带来了线程切换、加锁等性能问题。

Redis通过Reactor模型，性能已经非常好，没必要使用多线程。

且单线程使得redis内部实现复杂度大大降低，Hash的惰性Rehash, lpush等线程不安全的命令，都不必加锁。

2.1.2、Redis 6.0为什么要引入多线程呢？

Redis的性能瓶颈不在CPU，而在内存和网络。

内存不够，可以做数据结构优化。所以网络才是关键，网络IO在执行期间大量占用了CPU，所以如果网络IO时引入多线程，对性能提升很大。

所以总结起来，Redis6.0支持多线程有两个原因：
1）充分利用CPU多核，6.0之前主线程只能利用一个核
2）多线程任务可以分摊Redis同步IO读写负荷。

2.2、Redis 6.0是否默认开启了多线程？

没有，默认关闭。但可以在conf文件中配置。

官方建议：4核的机器建议设置为2或3个线程，8核的建议设为6个线程，线程数一定要小于机器核数，尽量不要超过8个。

三、Redis 6.0多线程的实现机制

流程简述为：
1）主线程负责接收并建立连接请求，获取socket放入全局等待读处理队列
2）主线程处理完读事件后，通过Round Robin讲这些连接分配给这些IO线程
3）主线程阻塞等待IO读取socket完毕
4）主线程通过单线程的方式执行请求命令，请求数据读取并解析完成，但并不执行。
5）主线程阻塞等待IO线程将数据回写socket完毕
6）解除绑定，清空等待队列

也就是说，真正执行redis命令时，还是单线程的，如步骤4.
多线程，发生在网络IO，步骤三和步骤五

见上图的红字。

3.1、开启多线程后，是否会存在线程并发安全问题？

不会：
1）Redis多线程部分仅用于处理网络IO和协议解析
2）Redis执行命令仍然是单线程的