Redis读取其实单线程就够用了，性能没必要多线程复杂化

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关于Redis是不是应该用多线程来提升性能这个话题,其实在技术圈里已经讨论了很久了，有一种观点挺有道理的，就是说“Redis读取其实单线程就够用了，性能没必要多线程复杂化”，这个说法主要是基于Redis本身的设计特点和我们实际使用它的场景来考虑的，下面我就聊聊为什么有人会这么认为。

咱们得明白Redis的一个核心特点：它快，但它的快主要不是靠用多个CPU核心同时干活儿（也就是多线程）得来的，Redis的创始人Salvatore Sanfilippo（网名antirez）在很多地方都解释过，Redis之所以选择单线程模型来处理客户端的命令请求，最关键的原因是Redis的瓶颈通常不在CPU上，而是在于内存的访问速度和网络的带宽，你想啊，CPU处理一条简单的读写命令，比如GET或者SET一个键值对，这个计算过程本身是非常非常快的，是纳秒级别的，但是数据从内存里读出来，或者通过网络发回给客户端，这个过程的耗时要比CPU计算的时间长得多，是微秒甚至毫秒级别的，这就好比一个超级聪明的数学家（CPU）做一道简单算术题瞬间就完成了，但他每次都要等一个跑得慢的信使（网络/内存）去取题目和送答案，这个时候，你就算给数学家找来好几个帮手（多线程），他们大部分时间也还是在闲着等信使，帮不上什么忙，反而安排这几个帮手怎么分工、怎么避免互相干扰还会让事情变复杂，Redis的单线程模型就避免了这种“安排工作”带来的额外开销，也就是所谓的上下文切换和锁竞争的开销，多线程虽然听起来能同时做更多事，但线程之间如果要共享数据，就得用锁机制来保证不出错，加锁解锁本身有成本，而且如果锁用不好，线程们还会互相等待，反而降低了效率，单线程就没这个烦恼，它一个人按顺序处理所有请求，干干净净，清清爽爽。

Redis处理的数据结构虽然丰富（比如字符串、列表、哈希、集合等等），但它的大部分操作都是那种“原子性”的简单操作，所谓原子性，你可以理解成一个操作一步到位，不可分割，比如给一个值加1（INCR命令），或者往列表里插一个元素（LPUSH命令），这些操作本身执行得非常快，单线程顺序执行，一个接一个，完全来得及，如果为了读取性能引入多线程，比如让多个线程同时去读数据，听起来好像能服务更多的客户，但问题在于，Redis有很多命令不是单纯的读，它可能是先读后写，或者本身就是个复杂的计算，在多线程环境下，要保证这些操作的正确性，就必须引入更复杂的同步机制，这又会回到上面说的开销和复杂性问题，反而把简单的事情搞复杂了，Antirez本人就说过，对于Redis这种每个操作都很快的内存数据库，多线程带来的复杂性往往超过其性能收益，他更倾向于通过优化网络IO（比如使用更快的网络硬件、更好的网络库）或者使用Redis集群（用多个Redis实例分担压力）的方式来提升整体处理能力，而不是在单个Redis实例内部搞多线程。

我们从实际应用场景来看,Redis最常用的场景是什么？是作为缓存，在缓存场景里，读取操作（GET）确实是最频繁的，但一个设计良好的缓存系统，其命中率通常很高（比如90%以上），这意味着大部分请求都能直接从内存中的Redis拿到结果，响应速度极快，在这种情况下，单线程模型的Redis已经能够提供极高的每秒查询率（QPS），达到几万甚至几十万都是很常见的，对于绝大多数互联网应用来说，这个性能已经绰绰有余了，如果遇到极少数需要更高吞吐量的场景，完全可以通过部署Redis集群来解决，让不同的键（key）分布到不同的Redis实例上，这样每个实例还是单线程工作，但整体吞吐量却成倍增加了，这种水平扩展的方式，比在一个实例内部绞尽脑汁实现多线程要简单、稳定得多，集群方案经过了多年的实践检验，而多线程模型则可能引入难以预料的新问题。

还有一点很重要,就是可维护性和调试的难度，单线程程序的逻辑非常清晰，如果出现问题，比如某个命令执行特别慢，我们可以很容易地通过像SLOWLOG这样的内置命令找出是哪个命令拖慢了整个系统，排查问题相对直接，一旦引入多线程，并发bug往往会变得非常诡异和难以复现，排查起来就像大海捞针，会极大地增加维护成本，对于像Redis这样作为基础设施的组件，稳定性和可维护性是至关重要的。

我们也要看到,Redis在最近的版本中（从6.0开始）也确实引入了一种“多线程”的机制，但这里一定要分清楚：它引入的多线程主要是用来处理网络IO的，也就是专门有几个线程来负责读取客户端请求的数据包和发送响应数据包，而真正执行命令的核心模块，依然是那个单线程，这种做法可以看作是把前面比喻中“跑得慢的信使”的工作分给了几个帮手，而核心的“数学家”还是只有一个，这样既减轻了网络IO可能带来的瓶颈，又保持了核心命令执行逻辑的简单高效，算是一种很聪明的折中方案，但这并没有改变“命令执行本身是单线程”这个本质，这也从侧面印证了，Redis的设计者依然认为，命令执行这个核心环节，单线程的优势更大。

总结一下,“Redis读取其实单线程就够用了，性能没必要多线程复杂化”这个观点，核心论据就是：Redis的性能瓶颈通常不在CPU，单线程模型避免了多线程的复杂性和开销，已经能提供极高的性能满足绝大多数场景，并且更简单、更稳定，通过集群进行水平扩展是更优的解决之道，虽然引入了多线程IO来辅助，但其命令执行的核心依然坚守着单线程的设计哲学。 结束）