Redis作為一個基於key-value的NoSQL數據庫，最顯著的特點存取速度非常快，官方說可以達到10W OPS，但是Redis為何這么快？
1、開發語言
Redis使用C語言進行編寫的，而Unix系統也是C語言實現，所以C語言是非常貼近操作系統的語言
2、基於內存讀寫
基於內存讀寫是Redis速度快的主要原因，不進行數據同步的情況下，不從磁盤讀取數據，沒有IO。內存響應時間大約100ns
3、單線程
1).單線程避免了線程上下文切換以及同步加鎖、解鎖帶來的消耗。
2).單線程簡化算法的實現
3).單線程也帶來一個問題，阻塞，對於一個長命令來說，會阻塞很多命令的執行響應
這里的單線程，不包含fork()產生的子進程。除了Redis之外，Node.js、Nginx都是單線程，都屬於高性能的組件框架
4、多路I/O復用模型
由於Redis是單線程的，所有的操作都是串行執行，但是由於讀寫操作等待用戶輸入或輸出都是阻塞的，所以 I/O 操作在一般情況下往往不能直
接返回，這會導致某一文件的 I/O 阻塞導致整個進程無法對其它客戶提供服務，而 I/O 多路復用就是為了解決這個問題而出現的。
Redis的I/O模型基於epoll實現，也提供select和kqueue的實現，默認epoll
epoll相對於其他多路復用技術，具有的優點：
1. epoll沒有最大並發連接的限制，上限是最大可以打開文件的數目，這個數字一般遠大於 2048
2. 效率提升，epoll最大的優點就在於它只管你“活躍”的連接，而跟連接總數無關，因此在實際的網絡環境中， epoll的效率就會遠遠高於
select和poll
3. 內存拷貝，epoll在這點上使用了“共享內存 ”，這個內存拷貝也省略了。
epoll與select/poll的區別：
I/O多路復用：通過一種機制，可以監視多個描述符（File Descriptor，簡稱fd），一旦某個描述符就緒，能夠通知程序進行相應的操作。
1、select：
本質是采用32個整數的32位，即32*32 = 1024來標識，fd值為1-1024。當fd的值超過1024限制時，就必須修改FD_SETSIZE的大小。這個時候就
可以標識32*max值范圍的fd。
2、poll：
poll與select不同，通過一個pollfd數組向內核傳遞需要關注的事件，故沒有描述符個數的限制，pollfd中的events字段和revents分別用於
標示關注的事件和發生的事件，故pollfd數組只需要被初始化一次。
3、epoll：
是poll的一種優化，返回后不需要對所有的fd進行遍歷，在內核中維持了fd的列表。select和poll是將這個內核列表維持在用戶態，然后傳遞
到內核中。與poll/select不同，epoll不再是一個單獨的系統調用，而是由epoll_create/epoll_ctl/epoll_wait三個系統調用組成，后面將會看到
這樣做的好處。epoll在2.6以后的內核才支持。
select/poll的幾大缺點：
1、每次調用select/poll，都需要把fd集合從用戶態拷貝到內核態，這個開銷在fd很多時會很大
2、同時每次調用select/poll都需要在內核遍歷傳遞進來的所有fd，這個開銷在fd很多時也很大
3、針對select支持的文件描述符數量太小了，默認是1024
4.select返回的是含有整個句柄的數組，應用程序需要遍歷整個數組才能發現哪些句柄發生了事件；
5.select的觸發方式是水平觸發，應用程序如果沒有完成對一個已經就緒的文件描述符進行IO操作，那么之后每次select調用還是會將這些文
件描述符通知進程。相比select模型，poll使用鏈表保存文件描述符，因此沒有了監視文件數量的限制，但其他三個缺點依然存在。
epoll IO多路復用模型實現機制：
由於epoll的實現機制與select/poll機制完全不同，上面所說的 select的缺點在epoll上不復存在。
epoll沒有這個限制，它所支持的FD上限是最大可以打開文件的數目，這個數字一般遠大於2048,舉個例子,在1GB內存的機器上大約是10萬左右
設想一下如下場景：有100萬個客戶端同時與一個服務器進程保持着TCP連接。而每一時刻，通常只有幾百上千個TCP連接是活躍的(事實上大部
分場景都是這種情況)。
如何實現這樣的高並發？
在select/poll時代，服務器進程每次都把這100萬個連接告訴操作系統(從用戶態復制句柄數據結構到內核態)，讓操作系統內核去查詢這些套
接字上是否有事件發生，輪詢完后，再將句柄數據復制到用戶態，讓服務器應用程序輪詢處理已發生的網絡事件，這一過程資源消耗較大，因此，
select/poll一般只能處理幾千的並發連接。
如果沒有I/O事件產生，我們的程序就會阻塞在select處。但是依然有個問題，我們從select那里僅僅知道了，有I/O事件發生了，但卻並不知
道是那幾個流（可能有一個，多個，甚至全部），我們只能無差別輪詢所有流，找出能讀出數據，或者寫入數據的流，對他們進行操作。但是使用
select，我們有O(n)的無差別輪詢復雜度，同時處理的流越多，每一次無差別輪詢時間就越長
epoll的設計和實現與select完全不同。epoll通過在Linux內核中申請一個簡易的文件系統(文件系統一般用什么數據結構實現？B+樹)。把原先的
select/poll調用分成了3個部分：
1）調用epoll_create()建立一個epoll對象(在epoll文件系統中為這個句柄對象分配資源)
2）調用epoll_ctl向epoll對象中添加這100萬個連接的套接字
3）調用epoll_wait收集發生的事件的連接
如此一來，要實現上面說是的場景，只需要在進程啟動時建立一個epoll對象，然后在需要的時候向這個epoll對象中添加或者刪除連接。同時，
epoll_wait的效率也非常高，因為調用epoll_wait時，並沒有一股腦的向操作系統復制這100萬個連接的句柄數據，內核也不需要去遍歷全部的連接。
epoll內容原文地址：https://blog.csdn.net/wxy941011/article/details/80274233