建站
咨詢
售后
建站咨詢
新聞中心
?前言
作為內(nèi)存中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，Redis 以其速度和性能著稱，通常被用作大多數(shù)后端服務(wù)的緩存解決方案。
創(chuàng)新互聯(lián)建站專注于東海網(wǎng)站建設(shè)服務(wù)及定制，我們擁有豐富的企業(yè)做網(wǎng)站經(jīng)驗(yàn)。 熱誠為您提供東海營銷型網(wǎng)站建設(shè)，東海網(wǎng)站制作、東海網(wǎng)頁設(shè)計(jì)、東海網(wǎng)站官網(wǎng)定制、成都微信小程序服務(wù)，打造東海網(wǎng)絡(luò)公司原創(chuàng)品牌,更為您提供東海網(wǎng)站排名全網(wǎng)營銷落地服務(wù)。
但是，在內(nèi)部，Redis 采用單線程架構(gòu)。
為什么單線程設(shè)計(jì)依然會(huì)有這么高的性能？如果利用多線程并發(fā)處理請求不是更好嗎？
在本文中，讓我們深入探討為什么 Redis 才有單線程架構(gòu)，依然如此之快，主要從下面4個(gè)方面講解。
- 內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
- 優(yōu)良的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
- 單線程架構(gòu)
- 非阻塞IO
讓我們一一剖析。
內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
訪問 RAM 比磁盤快幾個(gè)數(shù)量級(jí)
Redis 是一個(gè)基于內(nèi)存存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，也就是上面表的RAM。
Redis 中的每個(gè)讀寫操作都等同于從命中 RAM（隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）的變量中讀取和寫入。
訪問 RAM 比直接訪問磁盤快幾個(gè)數(shù)量級(jí)，因此，Redis 比其他數(shù)據(jù)存儲(chǔ)快得多。
優(yōu)良的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
作為內(nèi)存中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，Redis 利用各種底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來高效地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，而無需擔(dān)心如何將它們持久化到持久存儲(chǔ)中。
例如，Redis 列表是使用鏈表實(shí)現(xiàn)的，該鏈表允許在列表的頭部和尾部附近進(jìn)行恒定時(shí)間 O(1) 的插入和刪除。
另一方面，Redis 排序集是通過跳躍列表實(shí)現(xiàn)的，它可以實(shí)現(xiàn)更快的查詢和插入。
簡而言之，無需擔(dān)心持久化數(shù)據(jù)，Redis 中的數(shù)據(jù)可以更有效地存儲(chǔ)，以便通過不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行快速檢索。
單線程架構(gòu)
單線程進(jìn)程
Redis 的寫入和讀取速度極快，CPU 使用率對(duì) Redis 來說從來都不是問題。
根據(jù) Redis 官方文檔，在普通 Linux 系統(tǒng)上運(yùn)行時(shí)，Redis 每秒可以傳遞多達(dá) 100 萬個(gè)請求。
然而，瓶頸主要來自網(wǎng)絡(luò) I/O。Redis 中的處理時(shí)間主要浪費(fèi)在等待網(wǎng)絡(luò) I/O 上。
雖然多線程架構(gòu)允許應(yīng)用程序通過上下文切換并發(fā)處理任務(wù)，但 Redis 的性能提升是微乎其微的，因?yàn)榇蠖鄶?shù)線程最終會(huì)在 I/O 中被阻塞。
通過采用單線程架構(gòu)，Redis有下面的幾個(gè)好處：
- 最小化由于線程創(chuàng)建或銷毀引起的 CPU 消耗
- 最大限度地減少由于上下文切換引起的 CPU 消耗
- 減少鎖開銷，因?yàn)槎嗑€程應(yīng)用程序需要鎖來進(jìn)行線程同步，這很容易出錯(cuò)
- 能夠使用各種“線程不安全”命令，例如 lpush
非阻塞 I/O
為了處理傳入的請求，服務(wù)器需要在套接字上調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用以將數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)讀取到用戶空間。
這通常是一個(gè)阻塞操作，線程被阻塞并且在完全接收到來自客戶端的數(shù)據(jù)之前什么都不做。
為什么我們不在確定套接字中的數(shù)據(jù)已準(zhǔn)備好讀取時(shí)才調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用？
這就是 I/O 多路復(fù)用發(fā)揮作用的地方。
I/O 多路復(fù)用模塊同時(shí)監(jiān)視多個(gè)套接字，并且只返回可讀的套接字。
準(zhǔn)備好讀取的套接字被推送到單線程事件循環(huán)，并由相應(yīng)的處理程序使用??Reactor Pattern??進(jìn)行處理。
簡而言之，
- 由于其阻塞性質(zhì)，網(wǎng)絡(luò) I/O 很慢
- Redis內(nèi)存操作速度快，Redis收到命令后可以快速執(zhí)行
因此，Redis 有意識(shí)地做出以下決定：
- 使用 I/O 多路復(fù)用來緩解緩慢的網(wǎng)絡(luò) I/O 問題
- 使用單線程架構(gòu)減少鎖開銷
總結(jié)
綜上所述，單線程架構(gòu)是Redis團(tuán)隊(duì)經(jīng)過時(shí)間考驗(yàn)的深思熟慮的選擇。盡管是單線程的，Redis 仍然是性能最高和最常用的內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之一。
文章題目：單線程Redis如此之快的四個(gè)原因
瀏覽地址：http://www.dlmjj.cn/article/dhddscc.html
