看过相关Redis基础的同学可以知道Redis是单线程的，很多面试题也很可能会问到“为什么Redis是单线程的还那么快”。

这篇文章来讲讲单线程的内部的原理。

文本力求简单讲清每个知识点，希望大家看完能有所收获

一、基础铺垫

在讲解Redis之前，我们先来一些基础的铺垫，有更好的阅读体验。

1.1网路编程

我们在初学Java的时候肯定会学过网络编程这一章节的，当时学完写的应用可能就是“网络聊天室”。

写出来的效果可能就是在console噼里啪啦的输入数据，然后噼里啪啦的返回数据，就完事了..(扎心了)

网络编程可简单分为TCP和UPD两种，一般我们更多关注的是TCP。TCP网络编程在Java中封装成Socket和SocketServer，我们来回顾一下最简单的TCP网络编程吧：

TCP客户端

 public class ClientDemo {     public static void main(String[] args) throws IOException {         //创建发送端的Socket对象         Socket s = new Socket("192.168.1.106",8888);                  //Socket对象可以获取输出流         OutputStream os = s.getOutputStream();         os.write("hello,tcp,我来了".getBytes());         s.close();     } }

TCP服务端：

 public class ServerDemo {     public static void main(String[] args) throws IOException {         //创建接收端的Socket对象         ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);         //监听客户端连接，返回一个对应的Socket对象         //侦听并接受到此套接字的连接，此方法会阻塞         Socket s = ss.accept();         //获取输入流，读取数据         InputStream is = s.getInputStream();         byte[] bys = new byte[1024];         int len = is.read(bys);         String str = new String (bys,0,len);         String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();         System.out.println(ip + "    ---" +str);         //释放资源         s.close();         //ss.close();       } }

上面的代码就可以实现：客户端向服务器发送数据，服务端能够接收客户端发送过来的数据。

1.2IO多路复用

之前我已经写过Java NIO的文章了，Java的NIO也是基于IO多路复用模型的，建议先去看一下再回来，文章写得挺详细和通俗的了：JDK10都发布了，nio你了解多少？

这里就简单回顾一下吧：

I/O多路复用的特点是通过一种机制一个进程能同时等待多个文件描述符，而这些文件描述符其中的任意一个进入读就绪状态、等等，select()函数就可以返回。
select/epoll的优势并不是对于单个连接能处理得更快，而是在于能处理更多的连接。

说白了，使用IO多路复用机制的，一般自己会有一套事件机制，使用一个线程或者进程监听这些事件，如果这些事件被触发了，则调用对应的函数来处理。

二、Redis事件

Redis服务器是一个事件驱动程序，主要处理以下两类事件：

文件事件：文件事件其实就是对Socket操作的抽象，Redis服务器与Redis客户端的通信会产生文件事件，服务器通过监听并处理这些事件来完成一系列的网络操作
时间事件：时间事件其实就是对定时操作的抽象，前面我们已经讲了RDB、AOF、定时删除键这些操作都可以由服务端去定时或者周期去完成，底层就是通过触发时间事件来实现的！

2.1文件事件

Redis开发了自己的网络事件处理器，这个处理器被称为文件事件处理器。

文件事件处理器由四部分组成：

webp 文件事件处理器组成

文件事件处理器使用I/O多路复用程序来同时监听多个Socket。当被监听的Socket准备好执行连接应答(accept)、读取(read)等等操作时，与操作相对应的文件事件就会产生，根据文件事件来为Socket关联对应的事件处理器，从而实现功能。

要值得注意的是：Redis中的I/O多路复用程序会将所有产生事件的Socket放到一个队列里边，然后通过这个队列以有序、同步、每次一个Socket的方式向文件事件分派器传送套接字。也就是说：当上一个Socket处理完毕后，I/O多路复用程序才会向文件事件分派器传送下一个Socket。

首先，IO多路复用程序首先会监听着Socket的AE_READABLE事件，该事件对应着连接应答处理器

可以理解简单成SocketServet.accpet()

webp 监听着Socket的AE_READABLE事件

此时，一个名字叫做3y的Socket要连接服务器啦。服务器会用连接应答处理器处理。创建出客户端的Socket，并将客户端的Socket与命令请求处理器进行关联，使得客户端可以向服务器发送命令请求。

相当于Socket s = ss.accept();，创建出客户端的Socket，然后将该Socket关联命令请求处理器
此时客户端就可以向主服务器发送命令请求了

webp 客户端请求连接，服务器创建出客户端Scoket，关联命令请求处理器

假设现在客户端发送一个命令请求set Java3y "关注、点赞、评论"，客户端Socket将产生AE_READABLE事件，引发命令请求处理器执行。处理器读取客户端的命令内容，然后传给对应的程序去执行。

客户端发送完命令请求后，服务端总得给客户端回应的。此时服务端会将客户端的Scoket的AE_WRITABLE事件与命令回复处理器关联。

webp 客户端的Scoket的AE_WRITABLE事件与命令回复处理器关联

最后客户端尝试读取命令回复时，客户端Socket产生AE_WRITABLE事件，触发命令回复处理器执行。当把所有的回复数据写入到Socket之后，服务器就会解除客户端Socket的AE_WRITABLE事件与命令回复处理器的关联。

最后以《Redis设计与实现》的一张图来概括：

webp Redis事件交互过程

2.2时间事件

持续运行的Redis服务器会定期对自身的资源和状态进行检查和调整，这些定期的操作由serverCron函数负责执行，它的主要工作包括：

更新服务器的统计信息(时间、内存占用、数据库占用)
清理数据库的过期键值对
AOF、RDB持久化
如果是主从服务器，对从服务器进行定期同步
如果是集群模式，对进群进行定期同步和连接
...

Redis服务器将时间事件放在一个链表中，当时间事件执行器运行时，会遍历整个链表。时间事件包括：

周期性事件(Redis一般只执行serverCron时间事件，serverCron时间事件是周期性的)
定时事件

2.3时间事件和文件事件

文件事件和时间事件之间是合作关系，服务器会轮流处理这两种事件，并且处理事件的过程中不会发生抢占。
时间事件的实际处理事件通常会比设定的到达时间晚一些

作者：Java3y
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