Redis6 多线程中的‘多’，该如何理解？

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你好，我是猿java。

Redis 作为 NoSQL 的典型代表，一直是以单线程性能高著称，但是在 Redis 6 中，官方推出了多线程的功能，那么，Redis6 的多线程到底该如何理解？为什么官方要引进多线程呢？这篇文章，我们来聊一聊。

引入背景

Redis 在早期版本中是单线程的，这意味着所有的命令处理、网络 I/O 和数据存储操作都在一个线程中执行。虽然 Redis 的单线程模型在大多数情况下表现良好，但在处理高并发连接和大量的网络 I/O 操作时，单线程模型可能会成为瓶颈。

因此，引入背景主要可以归纳为以下三点：

  1. 提高网络 I/O 性能：通过多线程处理网络 I/O，可以更高效地处理大量并发连接和数据传输。
  2. 利用多核 CPU：在多核 CPU 环境下，单线程的 Redis 无法充分利用 CPU 资源。引入多线程可以更好地利用多核 CPU 的性能优势。
  3. 提升整体吞吐量：多线程处理网络 I/O 可以减少主线程的负担，从而提升整体系统的吞吐量。

工作原理

Redis 6 引入了多线程支持，用于处理网络 I/O 操作，而核心的数据操作仍然是在单线程中进行的。这种设计的好处是：

  1. 网络 I/O 线程：Redis 6 可以配置多个网络 I/O 线程，这些线程负责处理客户端的连接、读取命令以及发送响应。
  2. 主线程：主线程负责处理命令的执行和数据操作。

在多线程模式下，Redis 的工作流程如下：

  1. 客户端连接到 Redis 服务器，网络 I/O 线程会处理连接请求。
  2. 网络 I/O 线程读取客户端的命令并将其放入队列。
  3. 主线程从队列中取出命令并执行。
  4. 执行结果通过网络 I/O 线程发送回客户端。

下面我把 Redis 单线程和多线程模型整理成下面两张图片：

img.png

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如何使用多线程？

Redis 6 的多线程功能默认是关闭的，要启用 Redis 6 的多线程功能，需要在 Redis 配置文件中进行设置。

修改配置文件步骤:

  • 打开 Redis 配置文件 redis.conf。
  • 找到或添加 io-threads-do-reads 配置项，并设置为 yes。
  • 找到或添加 io-threads 配置项，并设置为适当的线程数量（例如 4）。
  • 保存配置文件并重启 Redis 服务器，以使配置生效。
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1. **io-threads-do-reads**：设置为 `yes` 以启用多线程读取。
2. **io-threads**：指定要使用的 I/O 线程数量。

示例配置：

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# 启用多线程读取
io-threads-do-reads yes

# 设置 I/O 线程数量，例如 4 个线程
io-threads 4

配置完成后，重启 Redis 服务器以使配置生效。

注意事项

  1. 适用场景：多线程功能主要在处理大量并发连接时表现出优势，如果你的应用场景并不需要处理大量的网络 I/O 操作，多线程可能不会带来显著的性能提升。
  2. 资源消耗：多线程会增加 CPU 和内存的消耗，因此需要根据实际情况进行合理配置。
  3. 调试和监控：启用多线程后，建议对系统进行充分的测试和监控，以确保性能提升的同时没有引入新的问题。

总结

通过本文的分析，我们可以知道 Redis 6 引入了多线程功能，主要目的是为了提高网络 I/O 的处理效率，从而提升整体性能，而对于读写命令，Redis 仍然使用原来的单线程来处理。因此，在实际生产中要不要开启该功能，需要根据实际情况而定。

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