Redis为什么这么快
单进程单线程
Redis采用的是基于内存的单进程单线程模型的 KV 数据库，由C语言编写。 对读写等事件的响应是通过对epoll函数的包装来做到的。Redis的实际处理速度完全依靠主进程的执行效率。因为Redis是基于内存的操作，CPU不是Redis的瓶颈，Redis的瓶颈最有可能是机器内存的大小或者网络带宽。
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操作的瓶颈在于网络的I/O，I/O操作的步骤分为：
- 数据通过网关到达内核，内核准备好数据
- 数据从内核缓存缓存写入到用户程序数据
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单进程单线程的优势：
- 避免上下文的切换：上下文其实不难理解，它就是CPU寄存器和程序计数器。主要的作用就是存放没有被分配到资源的线程，多线程操作的时候，不是每一个线程都能够直接获取到CPU资源的，我们之所以能够看到我们电脑上能够运行很多的程序，是应为多线程的执行和CPU不断对多线程的切换。但是总有线程获取到资源，也总有线程需要等待获取资源，这个时候，等待获取资源的线程就需要被挂起，也就是我们的寄存。这个时候我们的上下文就产生了，当我们的上下文再次被唤起，得到资源的时候，就是我们上下文的切换。
- 避免竞争资源：竞争资源相对来说比较好理解，CPU对上下文的切换其实就是一种资源分批，但是在切换之前，到底切换到哪一个上下文，就是资源竞争的开始。在Redis中由于是单线程的，所以所有的操作都不会涉及到资源的竞争。
- 避免锁的消耗：对于多线程的情况来讲，不能回避的就是锁的问题。如果说多线程操作出现并发，有可能导致数据不一致，或者操作达不到预期的效果。这个时候我们就需要锁来解决这些问题。当我们的线程很多的时候，就需要不断的加锁，释放锁，该操作就会消耗掉我们很多的时间。
Redis为什么这么快
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完全基于内存，绝大部分请求是纯粹的内存操作，非常快速。数据存在内存中，类似于HashMap，HashMap的优势就是查找和操作的时间复杂度都是O(1)；
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数据结构简单，对数据操作也简单，Redis中的数据结构是专门进行设计的；
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采用单线程，避免了不必要的上下文切换和竞争条件，也不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗 CPU，不用去考虑各种锁的问题，不存在加锁释放锁操作，没有因为可能出现死锁而导致的性能消耗；
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使用多路I/O复用模型，非阻塞IO；
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使用底层模型不同，它们之间底层实现方式以及与客户端之间通信的应用协议不一样，Redis直接自己构建了VM 机制 ，因为一般的系统调用系统函数的话，会浪费一定的时间去移动和请求；
多路 I/O 复用模型
对于I/O阻塞可能有很多人不知道，I/O操作的阻塞到底是怎么引起的，Redis又是怎么解决的呢？
- I/O操作的阻塞：当用户线程发出IO请求之后，内核会去查看数据是否就绪，如果没有就绪就会等待数据就绪，而用户线程就会处于阻塞状态，用户线程交出CPU。当数据就绪之后，内核会将数据拷贝到用户线程，并返回结果给用户线程，用户线程才解除block状态。
多路I/O复用模型是利用 select、poll、epoll 可以同时监察多个流的 I/O 事件的能力，在空闲的时候，会把当前线程阻塞掉，当有一个或多个流有 I/O 事件时，就从阻塞态中唤醒，于是程序就会轮询一遍所有的流（epoll 是只轮询那些真正发出了事件的流），并且只依次顺序的处理就绪的流，这种做法就避免了大量的无用操作。
**这里“多路”指的是多个网络连接，“复用”指的是复用同一个线程。**采用多路 I/O 复用技术可以让单个线程高效的处理多个连接请求（尽量减少网络 IO 的时间消耗），且 Redis 在内存中操作数据的速度非常快，也就是说内存内的操作不会成为影响Redis性能的瓶颈，主要由以上几点造就了 Redis 具有很高的吞吐量。
总结
Reids之所以单线程还如此之快的原因就是因为内部采用了I/O多路复用机制模型，但是这种机制不是什么情况下都是使用的，应用于大量的链接，处理时间又不是很长的业务，连接数最好是大于1000，并发程度不高或者局域网环境下NIO并没有显著的性能优势。
