Redis 使用的是单线程架构和I/O多路复用模型来实现高性能的内存数据库服务。

 1. 客户端访问Redis服务器

每次客户端的调用都经历了发送命令、执行命令和返回结果三个过程，如下图所示（该图出自《Redis开发与运维》，付磊老师、张益君老师编著，下同）。

执行命令，因为Redis 使用单线程进行处理，所有的命令都会进入一个队列，然后逐个被执行，即不会有命令被同时执行，如下图所示。发送命令、返回结果和命令排队肯定不想描述的那样简单，Redis使用I/O多路复用解决I/O问题。

2. Redis 为什么这么快？

主要原因有如下三点：

（1）纯内存访问，Redis 将所有数据都放在内存中，内存的响应大约 100 纳秒，这是Redis 可以达到每秒万级别访问的重要原因。

（2）非阻塞I/O，Redis 使用 epoll 作为 I/O 多路复用技术的实现，加上Redis 自身的事件处理模型，将 epoll 中的连接、读写、关闭都转换为事件，不在网络上浪费时间。如下图所示：

（3）单线程避免了线程切换和竞态情况的消耗。

3. IO多路复用

引用知乎上 作者：levin 对这个问题的回答：https://www.zhihu.com/people/levin-43-90/activities 。

IO 多路复用是5种I/O模型中的第3种，对各种模型讲个故事，描述下区别：

故事情节为：老李去买火车票，三天后买到一张退票。参演人员（老李，黄牛，售票员，快递员），往返车站耗费1小时。

(1) 阻塞I/O模型

老李去火车站买票，排队三天买到一张退票。

耗费：在车站吃喝拉撒睡 3天，其他事一件没干。

(2) 非阻塞I/O模型

老李去火车站买票，隔12小时去火车站问有没有退票，三天后买到一张票。

耗费：往返车站6次，路上6小时，其他时间做了好多事。

(3) I/O复用模型

 select/poll: 老李去火车站买票，委托黄牛，然后每隔6小时电话黄牛询问，黄牛三天内买到票，然后老李去火车站交钱领票。

耗费：往返车站2次，路上2小时，黄牛手续费100元，打电话17次

epoll : 老李去火车站买票，委托黄牛，黄牛买到后即通知老李去领，然后老李去火车站交钱领票。

耗费：往返车站2次，路上2小时，黄牛手续费100元，无需打电话

（4）信号驱动I/O模型

老李去火车站买票，给售票员留下电话，有票后，售票员电话通知老李，然后老李去火车站交钱领票。

耗费：往返车站2次，路上2小时，免黄牛费100元，无需打电话

（5）异步I/O模型

老李去火车站买票，给售票员留下电话，有票后，售票员电话通知老李并快递送票上门。

耗费：往返车站1次，路上1小时，免黄牛费100元，无需打电话

1同2的区别是：自己轮询

2同3的区别是：委托黄牛

3同4的区别是：电话代替黄牛

4同5的区别是：电话通知是自取还是送票上门

参考文献：

• Redis开发与运维，付磊、张益君编著，——北京：机械工业出版社，2017.2
• 作者：levin ，https://www.zhihu.com/people/levin-43-90/activities