一、Redis简介

Redis作者： 意大利人 Salvatore Sanfilippo（网名 Antirez） 开发。Antirez 不仅帅的不像实力派，也非常有趣。Antirez 今年已经四十岁了，依旧在孜孜不倦地写代码，为 Redis 的开源事业持续贡献力量。

Redis是一个开放源代码（BSD许可）内存中的数据结构存储，用作数据库、缓存和消息代理。它支持字符串、哈希、列表、集合、带范围查询的排序集合、位图、超日志和流的地理空间索引等数据结构。Redis具有内置的复制、lua脚本、lru回收、事务和不同级别的磁盘上持久性，并通过Redis Sentinel和Redis集群的自动分区提供高可用性。

Redis为啥如此快

1、Redis是用C语言实现的，一般来说C语言实现的程序“距离”操作系统更近，执行速度相对会更快。

2、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)；正因为 Redis 是单线程，所以要小心使用 Redis 指令，对于那些时间复杂度为 O(n) 级别的指令，一定要谨慎使用，一不小心就可能会导致 Redis 卡顿。

3、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；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。

4、使用多路I/O复用模型，非阻塞IO，Redis 单线程处理大量的并发客户端连接的模型。

5、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；协议简单采用RESP协议。

作者对于Redis源代码可以说是精打细磨，曾经有人评价Redis是少有的集性能和优雅于一身的开源代码。

二、Redis整体架构

通信架构

第一层：客户端，大家熟知的如原生redis-cli、java语言Jedis、python语言redis-py等

第二层：通信，传输层基于TCP的resp协议

第三层：服务端，多路复用、事件循环、持久化等

三、文件事件处理器

每当一个套接字贮备好连接应答、写入、读取关闭等操作的时候就会产生一个文件事件。也就是说客户端服务器发送连接、读、写命令都属于文件事件。

Redis基于Reactor模式开发了自己的网络时间处理器，称为文件事件处理器。

文件事件处理器由四部分组成，分别是套接字，I/O多路复用程序，文件事件分派器，以及事件处理器。I/O多路复用程序，既可以让文件处理器以单线程方式运行，保持redis内部设计的简单性。同时又可以同时监听多个套接字。

I/O多路复用程序会将多个并发产生的文件事件放在一个队列中，通过队列有序、同步的、每次一个套接字的方式向文件事件分派器传送套接字。只有上一个套接字处理完毕后，I/O多路复用程序才会向文件事件分派器派发下一个套接字。

处理器分类

1、连接应答处理器

2、命令请求处理器

3、命令回复处理器

四、时间事件

分类

Redis的时间事件分为以下两类：

1、定时事件：让一段程序在指定的时间之后执行一次。比如说，让程序X在当前时间的10ms之后执行一次。

2、周期性事件：让一段程序每隔指定时间就执行一次。比如说：让程序Y每隔10ms执行一次。

实现

服务器将所有的时间事件都放在一个无序的链表中，每当时间事件执行器运行时，它就遍历整个链表，查找所有已到达的时间事件，并调用相应的事件处理器。