美团面试揭秘：Redis是否支持多线程？

Redis是单线程还是多线程？是单进程还是单线程？..等等，这个是大厂经常被问到的话题，下面来全面详解@mikechen

本篇已收于mikechen《最全大厂Java面试题及答案合集》里面。

具体来说，Redis使用一个单独的线程处理绝大部分的任务，包括：网络请求、数据读写...等，但最新的版本已经包含多线程的功能。

首先，从单线程谈起：

Redis单线程处理数据的方式之所以高效，是因为它利用了：I/O多路复用机制，可以同时处理多个客户端的请求。

I/O多路复用机制（I/O Multiplexing）：是指在一个线程中，同时监控多个I/O通道。

比如：网络连接、文件描述符。。。等，这种机制可以显著提高系统的性能，特别是在需要同时处理多个客户端请求的场景中。

在Redis中，I/O多路复用机制，使单线程也能够同时处理大量的客户端请求。

通过该机制，Redis能够高效地管理成千上万个并发连接，实现高性能的数据读写。

实现原理，如下图所示：

Redis利用操作系统，提供的多路复用系统调用（如：select、poll、epoll等），来监听多个客户端的网络套接字。

select

是最早的I/O多路复用机制，允许在一个线程中监视多个文件描述符。

它通过检查每个描述符的状态（可读、可写、异常等）来处理I/O操作。

select的缺点是当监控的文件描述符数目增加时，其性能会大幅下降，因为它需要每次都检查所有描述符的状态。

poll

poll的原理类似于select，但是它解决了select在文件描述符数量过多时的性能问题。

poll不使用固定的文件描述符数量，而是使用链表来存储需要监视的文件描述符，因此可以支持更多的描述符。

epoll

epoll是Linux系统中的I/O多路复用机制，是对select和poll的优化，与它们不同，epoll是基于事件驱动的。

epoll，使用一个内核空间的事件通知机制，效率更高，并且，epoll可以支持大量并发连接，而且不需要在每次调用时遍历所有文件描述符。

因此，在高并发场景中性能优异，Redis在Linux系统中优先选择epoll。

此外，Redis的绝大多数操作都是内存操作，结合I/O多路复用，最大程度上避免了I/O等待，从而实现了高性能的数据处理能力。

不过，Redis也在特殊情况下使用多线程，比如：持久化操作...等等。

Redis支持，将内存数据写入磁盘（RDB、和AOF），在一些耗时较长的持久化操作中，Redis会启用子进程进行。

而且，从Redis 6.0开始，它增加了多线程支持（用于处理网络请求的读写操作），但数据处理仍然在单线程中完成，因此总体架构仍保持单线程特性。

本篇已收于mikechen《最全大厂Java面试题及答案合集》里面。