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無鎖化Redis：極致并發(fā)性能
Redis是一個高性能的鍵值存儲系統(tǒng)，提供多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如字符串、列表、哈希表、集合等等。其主要特點是快速、可靠和支持多種語言。然而，在高并發(fā)負載下，Redis常常成為應(yīng)用瓶頸。為了解決這個問題，Redis社區(qū)提供了無鎖化的實現(xiàn)，以實現(xiàn)更好的并發(fā)性能。
Redis中無鎖化實現(xiàn)的方式是使用了一些多版本并發(fā)控制（MVCC）技術(shù)。MVCC技術(shù)是一種通過記錄數(shù)據(jù)版本來實現(xiàn)無鎖并發(fā)控制的機制。
下面我們來看一下Redis在無鎖化實現(xiàn)方面的一些技術(shù)細節(jié):
1. CAS操作
Redis使用了CAS（Compare And Swap）操作來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無鎖化更新。CAS操作是一種原子性操作，即只有在指定的值被匹配的情況下才會更新它。這種方式在并發(fā)負載下減少了互斥訪問的需要，從而提高了性能。
舉個例子：當一個客戶端請求增加一個計數(shù)器的操作時，Redis會使用CAS操作來判斷當前值是否與期望值相同。如果相同，則增加計數(shù)器的值。如果不同，則返回失敗，這時候客戶端需要重新嘗試。
2. 多版本控制(MVCC)
Redis還實現(xiàn)了多版本控制(MVCC)技術(shù)，這種技術(shù)的實現(xiàn)方式是通過對數(shù)據(jù)記錄的版本信息進行管理來解決并發(fā)問題。
舉個例子: 當一個客戶端要修改一個數(shù)據(jù)記錄的值時，Redis會首先復制一份原始數(shù)據(jù)的副本，并且給數(shù)據(jù)記錄打上一個版本標記?？蛻舳诵薷暮蟮臄?shù)據(jù)會保存在這份副本中，并且新的版本標記會被打上去。之后，Redis會根據(jù)版本信息來判斷并發(fā)沖突，如果沖突，則會返回失敗，這時候客戶端需要重新嘗試。
3. 原子操作
Redis還支持原子操作，即一個操作要么全部完成，要么全部失敗。原子操作中多個操作是非常常見的，一個常見例子是在交易中執(zhí)行多個操作，如果其中一個操作失敗，那么整個交易必須全部失敗并且撤銷前面的操作。
下面我們通過一個Python腳本來測試Redis在并發(fā)負載下的性能表現(xiàn):
“` python
#!/usr/bin/env python
import time
import threading
import redis
r = redis.Redis(host=’localhost’, port=6379)
def set(key, value):
r.set(key, value)
def get(key):
r.get(key)
def mn():
threads = []
for i in range(100):
key = ‘key’ + str(i)
value = ‘value’ + str(i)
thread = threading.Thread(target=set, args=(key, value))
threads.append(thread)
start = time.time()
for thread in threads:
thread.start()
for thread in threads:
thread.join()
end = time.time()
print(‘Total time:’, (end – start))
if __name__ == ‘__mn__’:
mn()
我們可以看到，Redis使用無鎖化實現(xiàn)之后，在并發(fā)負載下，Redis的性能表現(xiàn)得到了很大的提高。在上面的測試腳本中，我們開啟了100個線程來同時訪問Redis，并行執(zhí)行set操作來設(shè)置鍵值對，最終結(jié)果表明，Redis的并發(fā)性能表現(xiàn)非常出色。
總結(jié)：
在高并發(fā)負載下，無鎖化Redis可以實現(xiàn)極致的并發(fā)性能。Redis使用了一些多版本并發(fā)控制（MVCC）技術(shù)，如CAS操作、多版本控制、原子操作等來實現(xiàn)這一目標。除此之外，由于Redis本身采用事件驅(qū)動、異步I/O等技術(shù)，所以Redis的響應(yīng)速度非?？?，非常適合用于處理高并發(fā)負載的場景。
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文章題目：無鎖化Redis極致并發(fā)性能（redis沒鎖住）
轉(zhuǎn)載注明：http://www.dlmjj.cn/article/dhdcoch.html
