Redis为什么快

Redis是一个使用ANSI C编写的开源、支持网络、基于内存、分布式、可选持久性的键值对存储数据库。凭借强大的性能和丰富的API，成为目前最流行的键值对存储数据库，Redis也成为了目前后端必备的技术之一。本文通过多个维度分析了Redis快的原因。

Redis 为什么快

面试中常见的一个问题就是 Redis为什么快？ 我认为主要有以下几点：

Redis 使用内存存储数据，避免了磁盘IO的开销。

内存访问速度是纳秒级（10的-9次方），硬盘的访问速度是微秒级（10的-3次方）。
极致优化的数据结构：Redis 有诸如可以直接应用的优化数据结构的实现，应用层可以直接使用原生的数据结构提升性能。

比如对字符串，Redis实现了自己的 SDS 字符串，相比于C++ 的字符串，获取字符串的长度操作的复杂度为 O(1) 。
Redis 的工作线程是一个单线程应用，避免了 多线程之前线程切换 和 锁资源竞争的开销。

引申: 线程上下文切换具体指什么 (保存、恢复栈上的信息，寄存器上的信息)
非阻塞式IO: Redis 使用IO多路复用技术，在 poll、epoll、kqueue 选择最优IO实现。

Redis 开发了自己的网络事件处理器(file event handler)，程序在编译时会自动选择系统中性能最高的 I/O 多路复用函数库来作为 Redis 的 I/O

多路复用程序的底层实现。

纯内存数据操作

极致优化的数据结构

工作线程单线程

很多人可以很不理解，在当前多核 CPU 如此强大的今天，为何单线程反而能让Redis更快。Redis 官方其实给了我们回答，一般情况下，在普通 Linux 系统上使用单线程 Redis 每秒甚至可以处理 100万 个请求，Redis 主要使用 O(N)或 O(log(N)) 的操作命令，所以几乎不会使用太多 CPU , CPU 一般不会成为 Redis 的瓶颈 , Redis 的瓶颈主要在于内存和网络。

官方提到的 Redis 主要使用 O(N)或 O(log(N)) 的操作命令，说的其实是Redis 的命令简单且高效，单条命令执行速度极快，这离不开上面提到的数据结构等方面的优化，比如获取 SDS 字符串这个命令的复杂度仅为O(1)。如果工作线程使用多线程，那么不可避免的得处理并发问题(``锁机制等)，处理多线程的上下文切换问题，这些不仅会增加Redis` 命令的操作复杂度，而且会带来额外的开销，得不偿失。