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一、Redis的高并发和快速原因
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一、Redis的高并发和快速原因
1.redis是基于内存的内存的读写速度非常快纯内存。
2.redis是单线程的省去了很多上下文切换线程的时间避免线程切换和竞态消耗。
3.redis使用多路复用技术可以处理并发的连接非阻塞IO。
非阻塞IO 内部实现采用epoll采用了epoll自己实现的简单的事件框架。epoll中的读、写、关闭、连接都转化成了事件然后利用epoll的多路复用特性绝不在io上浪费一点时间。
下面重点介绍单线程设计和IO多路复用核心设计快的原因。
二、为什么Redis是单线程的
2.1.官方答案
因为Redis是基于内存的操作CPU不是Redis的瓶颈Redis的瓶颈最有可能是机器内存的大小或者网络带宽。既然单线程容易实现而且CPU不会成为瓶颈那就顺理成章地采用单线程的方案了。
2.2.性能指标
关于redis的性能官方网站也有普通笔记本轻松处理每秒几十万的请求。
2.3.详细原因
1不需要各种锁的性能消耗
Redis的数据结构并不全是简单的Key-Value还有listhash等复杂的结构这些结构有可能会进行很细粒度的操作比如在很长的列表后面添加一个元素在hash当中添加或者删除一个对象。这些操作可能就需要加非常多的锁导致的结果是同步开销大大增加。
总之在单线程的情况下就不用去考虑各种锁的问题不存在加锁、释放锁操作没有因为可能出现死锁而导致的性能消耗。
2单线程多进程集群方案
单线程的威力实际上非常强大单核cpu效率也非常高多线程自然是可以比单线程有更高的性能上限但是在今天的计算环境中即使是单机多线程的上限也往往不能满足需要了需要进一步摸索的是多服务器集群化的方案这些方案中多线程的技术照样是用不上的。
所以“单线程、多进程的集群”不失为一个时髦的解决方案。
3CPU消耗
采用单线程避免了不必要的上下文切换和竞争条件也不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗 CPU。
但是如果CPU成为Redis瓶颈或者不想让服务器其他CUP核闲置那怎么办
可以考虑多起几个Redis进程Redis是key-value数据库不是关系数据库数据之间没有约束。只要客户端分清哪些key放在哪个Redis进程上就可以了三、Redis单线程的优劣势
3.1.单进程单线程优势
代码更清晰处理逻辑更简单。不用去考虑各种锁的问题不存在加锁、释放锁操作没有因为可能出现死锁而导致的性能消耗。不存在“多进程或者多线程导致的切换”而消耗CPU。
3.2.单进程单线程弊端
无法发挥多核CPU性能不过可以通过在单机开多个Redis实例来完善。
四、IO多路复用技术
redis 采用网络IO多路复用技术来保证在多连接的时候系统的高吞吐量。多路-指的是多个socket网络连接复用-指的是复用一个线程。多路复用主要有三种技术selectpollepoll。epoll是最新的、也是目前最好的多路复用技术。采用多路I/O复用技术其一可以让单个线程高效处理多个连接请求尽量减少网络IO的时间消耗。其二Redis在内存中操作数据的速度非常快内存里的操作不会成为这里的性能瓶颈。主要以上两点造就了Redis具有很高的吞吐量。五、Redis高并发快总结
\1. Redis是纯内存数据库一般都是简单的存取操作线程占用的时间很多时间的花费主要集中在IO上所以读取速度快。\2. 再说一下IORedis使用的是非阻塞IO、IO多路复用使用了单线程来轮询描述符将数据库的开、关、读、写都转换成了事件减少了线程切换时上下文的切换和竞争。\3. Redis采用了单线程的模型保证了每个操作的原子性也减少了线程的上下文切换和竞争。\4. 另外数据结构也帮了不少忙Redis全程使用hash结构读取速度快还有一些特殊的数据结构对数据存储进行了优化如压缩表对短数据进行压缩存储再如跳表使用有序的数据结构加快读取的速度。\5. 还有一点Redis采用自己实现的事件分离器效率比较高内部采用非阻塞的执行方式吞吐能力比较大。
