redis 为啥这么快

本文将从这几个角度进行分析：单进程，单线程，多线程，多进程，多实例，集群。

1. 单进程

redis 核心逻辑在单进程主线程里实现。

特点	描述
内存	redis 一般作为缓存，它的数据存储在内存，cpu 访问内存速度非常快。
哈希表	redis 是 Nosql 数据库，通过哈希表（k/v）管理数据，查询数据时间复杂度是 O(1)。
多路复用技术	redis 运用了高效的多路复用技术对 I/O 事件进行管理。例如：Linux 用 `epoll`。
非阻塞异步 I/O	主逻辑在单进程，单线程，需要尽量减少有阻塞的缓慢操作，所以网络通信大部分设置为非阻塞模式。
pipeline	支持客户端/服务端一次发送/接收处理多个命令。（详细请参考官方文档） 1. 减少了客户端和服务端通信的往返时间（RTT –> Round-Trip Time）。 2. 也减少了读写数据的系统调用次数，降低系统性能损耗。

redis 有部分场景需要子进程和子线程辅助。

功能	描述
数据回收	redis 惰性异步释放数据。释放数据量比较大的数据集，redis 会通过后台线程（bio）进行回收处理。主线程先从哈希表删除 key，切断数据与主逻辑的联系，再把数据（value）放进后台线程里异步释放，这样不影响主线程主业务的运行。
通信	redis 6.0 增加多线程读写网络事件功能。

redis 主服务是单进程的。单进程不能充分利用系统 cpu 核心，可以通过多进程方式提高系统的并发能力。

进程关系	描述
子进程	redis 有持久化功能：aof 和 rdb 方式。持久化需要将内存数据写入磁盘，写磁盘是缓慢的 I/O，为了避免影响主进程性能，有些需要对整个内存数据集落地的操作，会通过 fork 子进程进行工作。例如 aof 的 rewrite 操作，rdb 持久化。
主从节点	（master/slave）redis 主从节点通过数据复制，使得主服务有多个数据副本实例，实现读写分离。

对于一些超高并发服务场景，单个 master 往往无法满足需求，那么可以对数据进行分片处理，从逻辑上创建多个 master 协调工作，这样 redis 集群应运而生，以下是一些比较常用的集群管理方案：

模式	描述
哨兵	redis 内部功能，类似于中心服务，管理 redis 节点群；它只负责 redis 节点的监控管理，没有数据分片功能；数据分片逻辑需要用户自己实现。
cluster	内部功能，cluster 无中心架构，通过 Gossip 协议，多个节点相互关联建立成一个整体，支持节点监控和数据分片。
proxy	第三方代理（例如 codis），支持 redis 节点监控，数据分片，节点扩容缩容，可视化页面管理等功能。

从以上几个视角分析了 redis 快的主要原因。

天下大事，必作于细，redis 的快，还建立在很多细节的优化上，如要详细理解，须要通过阅读源码。