Redis如何处理并发请求

核心机制

• 单线程命令执行 + I/O 多路复用：Redis 的核心命令在单线程中串行执行，避免锁竞争与上下文切换；同时通过I/O 多路复用（如 epoll/kqueue/select）在一个线程里同时监听大量连接，配合非阻塞 I/O与事件循环高效分发就绪事件，支撑高并发连接与吞吐。自 Redis 6.0 起引入多线程网络 I/O（读取请求、写回响应），但命令执行依旧单线程，既提升网络吞吐又保持数据一致性。Redis 还使用多种高效数据结构（如哈希表、跳表、压缩列表/快速列表等），多数命令时间复杂度为 O(1)/O(log N)，进一步降低单条命令的执行时间。

并发安全与复合操作

• 单命令原子性：单个 Redis 命令具备原子性，多个客户端并发对同一 key 发起单条命令时无需额外同步。
• 多 key/读写混合需额外控制：跨 key 或“先读后写”的业务，需要用 MULTI/EXEC 事务或Lua 脚本将多个操作打包，在服务端以原子方式执行；必要时结合 WATCH 实现乐观锁，避免并发更新丢失。
• 顺序与隔离：事件循环按先到先服务处理请求，来自同一连接或不同连接的命令在单线程下顺序执行，天然隔离，避免传统多线程的内存可见性与锁问题。

扩展并发能力的工程方案

• 读写分离与复制：通过主从复制将读压力分摊到从节点，写仍由主节点承担，显著提升读并发能力。
• Redis Cluster 分片：数据按哈希槽（0~16383）分布到多个节点，实现水平扩展与并行处理；集群内主从配置可提供自动故障转移。
• 高可用：Sentinel 负责健康监控与自动故障转移，在主机异常时提升从节点为主，保障服务连续性。
• 持久化不阻塞主流程：RDB/AOF 持久化以异步为主，可配置策略降低对命令执行的影响，兼顾性能与数据安全。

客户端侧优化实践

• Pipeline 批量：将多个命令打包在一次网络往返中执行，显著降低 RTT 并提升吞吐。
• Lua 脚本：把复杂逻辑下沉到服务端，减少网络往返并保证原子性（如秒杀、限流）。
• 连接池与超时重试：复用连接、合理设置超时与重试，避免频繁建连与长阻塞。
• 监控关键指标：持续关注 QPS、延迟、连接数、内存使用 等，结合如 Prometheus + Grafana 做容量与异常预警。