Redis怎么帮线程进程跑得快点，性能提升那些事儿

关于Redis如何帮助线程和进程跑得更快,提升性能这件事，我们可以把它想象成一个繁忙的餐厅后厨，你的应用程序（比如一个网站或者APP）就是前厅的服务员，需要不断地为顾客（用户）提供各种菜品（数据），而后厨（数据库）的准备速度，直接决定了服务员能多快把菜端出去。

传统的数据库,比如一些关系型数据库，就像是一个只有一个灶台、一个厨师的后厨，服务员每次点单都要排队等这个厨师做完一道菜再做下一道，虽然厨师很专业，能做很复杂的菜（复杂的SQL查询），但人多了就忙不过来，队伍越排越长，顾客等得心急火燎。

而Redis的出现,就像是给这个后厨进行了一场革命性的升级，它主要通过以下几种方式，让整个“上菜”流程快如闪电。

第一招：把常用的半成品菜放在手边——内存存储。

这是Redis最核心的绝招,来源[1]《Redis设计与实现》中明确指出，Redis的所有数据都放在内存里，这就像后厨把那些点单率最高的菜，比如炸好的薯条、切好的配菜，直接放在厨师手边最显眼的地方，服务员需要时，伸手就能拿到，根本不需要再开火、再切配，相比传统数据库需要从硬盘上慢悠悠地读取数据（就像去遥远的冷库里取食材），从内存里读数据的速度要快上几个数量级，因为内存的读写速度是纳秒级别的，而硬盘是毫秒级别的，这中间差着百万倍呢，这样一来，应用程序获取常用数据的速度就得到了质的飞跃。

第二招：简化菜谱，专攻快餐——简单高效的数据结构和命令。

Redis不像传统数据库那样是个“全能型大厨”，它更像一个“快餐专家”，来源[2] Redis官方文档描述了Redis支持的数据结构，如字符串、列表、哈希、集合等，这些数据结构都非常简单且针对特定操作做了极致优化，服务员要记录顾客的购物车（哈希结构），Redis可以直接往这个“购物车”里加一件商品，或者删除一件，操作非常直接，而传统数据库可能要先查询，再更新，步骤繁琐，Redis坚持简单的数据模型，使得每个命令的执行时间都非常短，而且是可预测的，绝大多数命令都能在微秒级别完成，这就保证了无论多忙，每个请求都能被快速处理，不会出现一个复杂的“菜谱”拖累整个后厨的情况。

第三招：多个专业窗口同时开工——单线程架构避免冲突。

这一点听起来可能有点反直觉,不是说多线程更快吗？但Redis选择了单线程模型来处理核心的网络请求和数据操作，来源[3] 多位技术博主如Antirez（Redis创始人）本人曾多次解释过这一点，这就像是后厨虽然可以雇很多厨师，但为了避免他们互相撞到、抢同一个调料瓶（即多线程竞争资源带来的锁开销），Redis干脆只设一个主厨，专门负责炒菜（处理命令），这个主厨手脚极其麻利，而且因为菜谱简单（命令简单），他完全忙得过来，这样做的巨大好处是，完全避免了多线程之间争夺“锅铲”和“灶台”（CPU时间片和内存资源）带来的额外开销和等待时间，使得Redis在单核CPU上的性能就已经非常惊人，现在的Redis版本也支持后台线程处理一些耗时的IO操作（比如持久化），但核心的数据操作依然是单线程，保证了简单和高效。

第四招：提前准备好外卖套餐——缓存各种结果。

这是Redis最经典的用法,来源[4] 在《企业级Redis实战》等书籍中常被强调，想象一下，有一道“今日推荐套餐”卖得特别火，每次有顾客点，后厨都要现做一遍，很费时间，聪明的做法是，提前做好一批放在保温箱里，顾客点了直接打包送出，Redis干的就是这个事，应用程序可以把那些经过复杂计算的结果（比如复杂的数据库查询结果）、或者渲染好的页面片段，直接存到Redis里，并设置一个有效期，下一次需要相同数据时，不用再劳驾后台数据库进行复杂计算了，直接从Redis里取这个“现成的套餐”就行，这极大地减轻了后端数据库的压力，并大幅提升了应用程序的响应速度。

第五招：建立分店和流水线——复制与持久化。

当一家餐厅火到一座难求时,就要开分店了，Redis也支持主从复制，即一个主“后厨”（主节点）负责写操作，多个分店后厨（从节点）同步主后厨的菜谱（数据），并负责接待来读数据的顾客（读请求），这样读写分离，大大提升了整体的接待能力，虽然数据主要在内存，但Redis也提供了多种持久化机制（RDB快照和AOF日志），定期把内存里的数据备份到硬盘上，防止突然停电（服务器宕机）导致所有数据丢失。

Redis就像一个为速度而生的特种部队,它通过把数据放在内存、使用简单高效的数据结构、采用单线程模型避免内耗、充当高速缓存以及支持扩展架构，从各个层面帮助应用程序的线程和进程摆脱等待数据的烦恼，从而让整个系统跑得更快、更顺畅，它可能不擅长做满汉全席（处理复杂事务和关联查询），但在需要闪电般速度的送餐（数据读写）环节，它是无可替代的超级专家。