1. Redis简介
Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源的、高性能的、基于内存的NoSQL数据库系统，它支持多种数据结构，如字符串（String）、哈希（Hash）、列表（List）、集合（Set）、有序集合（Zset）等。Redis是单线程的，但通过IO多路复用技术达到高并发读写的效果，而这也是Redis性能优秀的一个原因。
2. 为什么说Redis是单线程的
2.1 Redis主线程
Redis主线程是Redis使用的唯一线程。所有的请求都在主线程中依序执行，这就是Redis为什么被称为单线程的原因。在提高并发处理能力的同时，也降低了开发和运维的复杂性。
2.2 多路IO复用
虽然Redis主线程只有一个，但Redis使用了多路IO复用来实现一次处理多个客户端请求，提升了Redis的并发能力。
多路IO复用是指利用操作系统提供的select、poll、epoll等机制，将多个socket的I/O事件注册到一个fd_set集合中，通过select、poll、epoll等函数监听集合中所有socket的I/O事件，并在有I/O事件发生时，返回这些socket的标识符，以此来处理多个客户端的请求。
在Redis中，默认采用的是epoll机制。当客户端向Redis发送请求时，Redis的epoll循环可以同时监听多个客户端，当有客户端事件到来时，epoll会将事件添加到事件队列中，Redis主线程会从事件队列中提取出事件，执行对应的操作，最终向客户端返回结果。
2.3 Redis线程模型优势
Redis采用单线程的模型，有如下几个优势：
简单高效：单线程模型使得Redis的内部实现和对外提供的接口都非常简单。
避免加锁解锁的开销：Redis使用单线程模型来避免锁的竞争，避免加锁解锁的开销，减少多线程环境下锁的竞争导致的性能下降。
避免上下文切换带来的CPU开销：单线程模型使得Redis无需进行上下文切换，减少调度带来的CPU开销。
3. Redis单线程的性能优势
虽然Redis采用的是单线程模型，但Redis的性能非常出色，主要体现在以下几个方面：
3.1 内存读写
Redis采用的是内存读写的方式，能够实现非常高的读写性能。
set key value
以上指令能够在几微秒的时间内完成一个字符串的写入。而在读取键的值时，速度更快，所需的时间基本上可以忽略不计。
3.2 轻量级的结构和快速的持久化方式
在持久化方面，Redis提供了两种不同的选项：
快照持久化：在指定的时间间隔内，将内存中的数据以文件的形式保存到硬盘上，可以在 Redis 服务重启时使用。
记录式持久化：将每个操作都写入一个文件中，当 Redis 服务重启时，可以将这些操作逐一执行一次以得到最终的数据状态。
Redis的持久化方式非常轻量，数据写入速度非常快，Redis的单线程模型也使得数据写入操作的互斥访问非常高效，避免了多线程环境下相关操作之间的冲突和资源争夺问题。
3.3 数据结构的性能
Redis提供不同的数据结构，不同结构之间的性能表现很不相同，这里以Set为例：
Set主要支持 add、remove、is_member、multi_add、multi_remove等操作，其中最慢的操作是multi_remove。Set结构对multi_remove操作的复杂度为O(N)，其中N为要删除的元素数量。
虽然删除速度不是很快，但是Redis在Set结构的读取和添加操作上表现良好。而即使在存在multi_remove操作时，Redis在Set结构上的性能也非常优秀。
4. 总结
Redis是一个高性能、基于内存的NoSQL数据库系统，采用单线程模型实现了高并发。Redis主线程负责监听客户端事件、IO操作和事件处理等任务，通过多路IO复用实现了一次处理多个客户端请求的效果。Redis采用单线程的模型，简单高效、避免加锁解锁的开销、避免上下文切换带来的CPU开销。Redis的性能优势体现在内存读写、轻量级的结构和快速的持久化方式、数据结构的性能等方面。