Redis——快速入门第七课：Redis 为什么这么快？

文章目录

[第 7 课：Redis 为什么这么快？（原理 + 面试）](#第 7 课：Redis 为什么这么快？（原理 + 面试）)
- [一、先给结论（面试 10 秒版）](#一、先给结论（面试 10 秒版）)
- 二、第一层原因：数据在内存里（但这不是全部）
- - [MySQL vs Redis 的根本差异](#MySQL vs Redis 的根本差异)
- 三、第二层原因：单线程模型（很多人第一反应会误解）
- - [❓ Redis 为什么敢用单线程？](#❓ Redis 为什么敢用单线程？)
  - [单线程在 Redis 里意味着什么？](#单线程在 Redis 里意味着什么？)
  - 对比：多线程常见成本
  - [⚠️ 重要澄清（很多人答错）](#⚠️ 重要澄清（很多人答错）)
- [四、第三层原因：I/O 多路复用（这是核心）](#四、第三层原因：I/O 多路复用（这是核心）)
- - [Redis 怎么同时服务"成千上万连接"？](#Redis 怎么同时服务“成千上万连接”？)
  - [用人话解释 I/O 多路复用](#用人话解释 I/O 多路复用)
  - 为什么这点极其重要？
- 五、第四层原因：极致简单的数据结构
- - 举几个例子（只讲直觉）
  - - String
    - Hash
    - [List / Set / ZSet](#List / Set / ZSet)
- 六、第五层原因：执行路径极短（这一点很少人讲）
- - [MySQL 一次查询要做什么？](#MySQL 一次查询要做什么？)
  - [Redis 一次命令要做什么？](#Redis 一次命令要做什么？)
- [七、为什么 Redis 单线程还能"扛住高并发"？](#七、为什么 Redis 单线程还能“扛住高并发”？)
- - 一个关键事实
- [八、Redis 为什么"有时也会慢"？（重要）](#八、Redis 为什么“有时也会慢”？（重要）)
- - 常见慢的原因
- 九、面试高频问答（直接背）
- - [Q1：Redis 为什么这么快？](#Q1：Redis 为什么这么快？)
  - [Q2：Redis 单线程为什么不会成为瓶颈？](#Q2：Redis 单线程为什么不会成为瓶颈？)
  - [Q3：Redis 为什么不用多线程？](#Q3：Redis 为什么不用多线程？)
- [十、这一课你必须记住的 5 个关键词](#十、这一课你必须记住的 5 个关键词)
- [十一、到这里，你已经"完整掌握 Redis"了](#十一、到这里，你已经“完整掌握 Redis”了)

第 7 课：Redis 为什么这么快？（原理 + 面试）

目标：

面试时能把"为什么快"讲清楚

设计系统时知道 Redis 的优势和边界

一、先给结论（面试 10 秒版）

Redis 快，不是因为"内存"这么简单，而是 5 件事叠加的结果：

1️⃣ 内存读写

2️⃣ 单线程模型

3️⃣ 高效数据结构

4️⃣ 非阻塞 I/O（多路复用）

5️⃣ 简单直接的执行路径

记住：不是某一个点，而是"组合拳"。

二、第一层原因：数据在内存里（但这不是全部）

MySQL vs Redis 的根本差异

对比	MySQL	Redis
数据位置	磁盘（即使有缓存）	内存
访问成本	高	极低
适合场景	强一致	高并发

👉 内存快 ≈ 100 倍以上

但这 只解释了"快的下限"，不是 Redis 真正的天花板。

三、第二层原因：单线程模型（很多人第一反应会误解）

❓ Redis 为什么敢用单线程？

因为 Redis 把"慢的事"都避开了

单线程在 Redis 里意味着什么？

同一时刻只执行一个命令
没有锁
没有线程切换
不会死锁

👉 执行路径极短

对比：多线程常见成本

text 复制代码

加锁
↓
线程切换
↓
上下文切换
↓
CPU cache 失效

Redis：

我一个都不要

⚠️ 重要澄清（很多人答错）

Redis 是：
"命令执行单线程"

❌ 不是"整个程序只有一个线程"

（I/O、后台持久化是多线程的）

四、第三层原因：I/O 多路复用（这是核心）

Redis 怎么同时服务"成千上万连接"？

不是一个线程一个连接，而是：

一个线程，管理所有连接

用人话解释 I/O 多路复用

你可以把 Redis 想成：

一个高效的"接线员"

哪个连接有数据
立刻处理哪个
不阻塞、不等待

Linux 下用的技术：

epoll（Linux）
kqueue（BSD）

为什么这点极其重要？

因为：

Redis 快在"并发处理能力"，不是单次操作

五、第四层原因：极致简单的数据结构

Redis 的数据结构不是"教科书结构"，而是为工程优化过的。

举几个例子（只讲直觉）

String

就是简单的字符串
O(1)

Hash

小数据用 压缩列表
大了才转成 Hash 表

List / Set / ZSet

都是为"常用操作"优化过
不是通用结构，是定制结构

👉 Redis 不追求通用，只追求快

六、第五层原因：执行路径极短（这一点很少人讲）

MySQL 一次查询要做什么？

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SQL 解析
→ 优化器
→ 选择索引
→ 访问磁盘 / buffer
→ 行锁 / 表锁
→ 返回结果

Redis 一次命令要做什么？

text 复制代码

解析命令
→ 查内存结构
→ 返回结果

👉 差距不是一点点

七、为什么 Redis 单线程还能"扛住高并发"？

一个关键事实

Redis 的瓶颈不是 CPU，而是网络

单次命令：微秒级
单核就能跑几十万 QPS

👉 多线程反而可能变慢

八、Redis 为什么"有时也会慢"？（重要）

知道为什么快，也要知道什么时候会慢。

常见慢的原因

1️⃣ 大 key（一个 key 太大）

2️⃣ 阻塞命令（如 keys *）

3️⃣ AOF 重写 / RDB

4️⃣ 网络带宽打满

👉 慢 ≠ Redis 不行，是用法不对

九、面试高频问答（直接背）

Q1：Redis 为什么这么快？

A：

Redis 快主要因为数据在内存、单线程无锁模型、I/O 多路复用、高效数据结构，以及极短的执行路径。

Q2：Redis 单线程为什么不会成为瓶颈？

A：

因为 Redis 的瓶颈在网络和 I/O，而不是 CPU，单线程避免了锁和上下文切换，反而更快。

Q3：Redis 为什么不用多线程？

A：

命令执行单线程可以保证原子性和简单性，多线程会引入锁竞争，得不偿失。

十、这一课你必须记住的 5 个关键词

text 复制代码

内存
单线程
无锁
I/O 多路复用
执行路径短

👉 面试说这 5 个，80 分起步

十一、到这里，你已经"完整掌握 Redis"了

你现在已经具备：

✅ 会用 Redis
✅ 会写缓存
✅ 知道所有大坑
✅ 能排查线上问题
✅ 能讲清楚原理

已经是一个"能在项目里独立负责 Redis"的水平。