选了Redis到底咋就快，系统性能提升背后那些不为人知的秘密

选了Redis系统就变快了，这几乎是每个开发者都知道的常识，但这份“快”的背后，可不是简单的一句“因为它在内存里”就能完全概括的，这里面藏着不少容易被忽略,但又至关重要的秘密。

第一个秘密：快的关键是“简单”与“专注”，而不仅仅是内存。

（来源：Redis作者Salvatore Sanfilippo的多次访谈与博客观点）Redis的作者antirez（Salvatore Sanfilippo）在设计Redis时，有一个核心哲学：不做瑞士军刀，只做一把锋利的手术刀，他坚信，一个软件之所以能变得极快，是因为它严格限定了自己的功能范围，并在这些核心功能上做到极致，相比于那些试图满足所有需求的庞大数据存储系统，Redis选择专注于成为一块优秀的内存数据结构服务器，这种“简单”的设计理念，意味着它的代码库可以保持精简和高效，没有太多为了处理复杂场景而存在的冗余代码和逻辑判断，每一次操作，路径都非常清晰直接，这才是它速度的底层基石，内存存储带来了数量级的提速，但这种“简单”的架构设计,确保了这种硬件优势能被毫无损耗地发挥出来。

第二个秘密：它避免了传统数据库最耗时的两个“绞肉机”。

（来源：对数据库底层工作原理的通用解读）传统关系型数据库（比如MySQL）在处理高并发请求时，有两个非常消耗性能的环节,而Redis巧妙地绕开了它们。

第一个是复杂的SQL解析与优化，你的一个简单的SELECT语句，数据库引擎需要先解析它，理解你要做什么，然后优化器会生成好几个可能的执行计划，最后从中选一个它认为最快的，这个过程需要大量的CPU计算，而Redis没有SQL，它使用一套极其简单的命令协议，比如GET key、SET key value，请求一来，服务器几乎不需要“思考”，立刻就能明白你要做什么并开始执行,这省下了大量的CPU时间。

第二个也是更关键的是避免频繁的磁盘I/O，传统数据库为了保证数据的持久性（即ACID中的D），每次事务提交都可能需要将数据写入磁盘，磁盘（尤其是机械硬盘）的读写速度相比内存慢了几个数量级，这被称为I/O瓶颈，Redis默认将所有数据放在内存中，操作都在内存中完成，速度自然飞快，你可能会问，那数据丢了怎么办？Redis的持久化（RDB快照和AOF日志）是异步进行的，也就是说，处理你的SET命令和把数据写入磁盘是两件事，主线程不会停下来等待慢速的磁盘写入完成,从而保证了核心操作的速度不受影响。

第三个秘密：单线程模型是“因祸得福”，避免了恐怖的锁竞争。

（来源：Redis官方文档关于单线程模型的说明）很多人不理解，为什么在多核CPU时代，Redis还坚持使用单线程来处理网络请求和键值操作？这岂不是浪费硬件资源吗？这恰恰是Redis设计中最精妙也最容易被误解的地方。

多线程确实能充分利用多核，但引入多线程就意味着要处理锁的问题，当多个线程要同时修改内存中的同一块数据时，必须加锁来保证数据正确性，而获取锁、释放锁本身是有开销的，更可怕的是，如果竞争激烈，线程会经常处于等待状态（上下文切换），CPU时间会大量浪费在管理线程上,而不是处理业务。

Redis的单线程模型，意味着它在任何一个时刻，都只做一件事，它用一个队列顺序处理所有到来的命令，这种设计带来了巨大的好处：彻底避免了多线程的锁竞争开销，由于没有锁，它的执行过程像手术一样精准、可预测，单线程模型在编程层面也变得极其简单，不容易出现诡异的并发bug，虽然只有一个核心在工作，但由于内存操作极快，一个CPU核心每秒就能处理数十万甚至上百万的请求，对于大多数应用场景来说，这已经完全足够了，它的瓶颈往往在于网络带宽,而不是CPU。

第四个秘密：精妙的数据结构是“神助攻”，不只是简单的Key-Value。

（来源：《Redis设计与实现》一书的核心观点）如果说内存是高速公路，那么Redis丰富的数据类型就是各式各样的高性能跑车，它不仅仅是简单的字符串存储，还提供了List（列表）、Hash（哈希）、Set（集合）、Sorted Set（有序集合）等高级数据结构，这些不是凭空发明的,它们直接对应着日常开发中最常见的业务场景。

用List可以做简单的消息队列；用Hash可以高效地存储和修改一个对象（比如用户信息），你只需要修改某个字段，而不需要读取和写入整个对象JSON；用Sorted Set可以轻松实现排行榜功能，这些数据结构在Redis内部都经过极致优化，你用一个命令就能完成在传统数据库中可能需要多次查询和事务才能完成的复杂操作，这不仅仅是Redis本身快，更是因为它让你写的业务逻辑也变简单了，减少了网络通信次数和客户端与服务器端的计算量,从系统层面整体提升了性能。

Redis的快是一个系统工程的结果，它源于专注简单的设计哲学，规避了SQL解析和同步磁盘I/O两大传统瓶颈，利用单线程模型避免了锁竞争的陷阱，并提供了精炼高效的数据结构来简化业务逻辑，下次当你享受到Redis带来的性能提升时，要知道这背后是这些“不为人知”的智慧共同作用的结果。