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Redis過(guò)期處理之多線程優(yōu)化
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Redis是一個(gè)非常優(yōu)秀的KEY-Value數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，它具有速度快，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富，支持豐富的數(shù)據(jù)操作以及可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，成為了業(yè)內(nèi)非常流行的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和緩存系統(tǒng)。然而，由于Redis是內(nèi)存存儲(chǔ)的，所以需要定期清除過(guò)期的Key，否則會(huì)占用大量?jī)?nèi)存資源。而在Redis中，過(guò)期Key的清除是通過(guò)定期掃描Key集合來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這種方式盡管能夠達(dá)到過(guò)期Key的清除，但是會(huì)導(dǎo)致Key集合的掃描頻繁執(zhí)行，也會(huì)帶來(lái)相當(dāng)?shù)男阅軗p耗。
為了解決因定期掃描Key集合而導(dǎo)致的性能損耗，Redis引入了過(guò)期鍵處理線程，來(lái)增加過(guò)期Key的清除效率，降低定期掃描Key集合的頻率。多線程的設(shè)計(jì)能夠讓清理過(guò)期Key的任務(wù)更快地完成，降低過(guò)期Key帶來(lái)的內(nèi)存占用，提高Redis服務(wù)器的性能。
以下是如何進(jìn)行Redis的多線程優(yōu)化：
1. Redis默認(rèn)只有一個(gè)過(guò)期鍵處理線程，為了提高性能，可以增加線程數(shù)。
“`bash
# 在redis.conf中添加如下配置：
# 設(shè)置過(guò)期鍵處理線程數(shù)
# 可以根據(jù)服務(wù)器的并發(fā)量和硬件性能進(jìn)行調(diào)節(jié)
# 默認(rèn)值為 1
# Redis最大支持16個(gè)過(guò)期鍵處理線程
expire-tasks-worker-num 4
當(dāng)然，線程數(shù)目太多也會(huì)帶來(lái)線程上下文切換等開銷，需要根據(jù)實(shí)際硬件性能選擇合適的線程數(shù)目。
2. Redis過(guò)期鍵處理線程的調(diào)度默認(rèn)使用時(shí)間片輪詢，與CPU的調(diào)度一樣，最大程度地利用CPU資源，但是線程切換也會(huì)帶來(lái)開銷，因此可以使用epoll或IOCP等多路復(fù)用技術(shù)提高線程調(diào)度效率。
```c++
// 通過(guò)epoll實(shí)現(xiàn)Redis過(guò)期鍵處理線程的調(diào)度
struct aeApiState {
int epfd; /* epoll文件描述符 */
struct epoll_event events[AE_SETSIZE]; /* epoll事件數(shù)組 */
};
static int aeApiCreate(aeEventLoop *eventLoop) {
aeApiState *state = (aeApiState *)zmalloc(sizeof(aeApiState));
if (!state) return -1;
state->epfd = epoll_create(1024); /* 創(chuàng)建epoll文件描述符 */
if (state->epfd == -1) return -1;
eventLoop->apidata = state; /* 保存epoll狀態(tài)數(shù)據(jù) */
return 0;
}
static int aeApiPoll(aeEventLoop *eventLoop, struct timeval *tvp) {
aeApiState *state = (aeApiState *)eventLoop->apidata;
int retval, numevents = 0;
/* epoll_wt等待事件 */
retval = epoll_wt(state->epfd, state->events, AE_SETSIZE, tvp ? (tvp->tv_sec * 1000 + tvp->tv_usec / 1000) : -1);
if (retval > 0) {
int j;
numevents = retval;
for (j = 0; j
// 處理過(guò)期鍵事件
aeEpollProcessEvents(eventLoop, state->events[j].events);
}
}
return numevents;
}
static void aeApiFree(aeEventLoop *eventLoop) {
aeApiState *state = (aeApiState *)eventLoop->apidata;
close(state->epfd);
zfree(state);
}
3. Redis過(guò)期鍵處理線程的優(yōu)化也可以在代碼層面進(jìn)行，例如，可以使用異步刪除的方式代替同步刪除，在操作系統(tǒng)上執(zhí)行相對(duì)于Redis內(nèi)部線程更少的過(guò)期鍵刪除任務(wù)，減少內(nèi)部線程之間因互相等待而造成的性能等待損耗。
“`c++
// 異步刪除過(guò)期鍵
void asyncDeleteExpiredKey(aeEventLoop *eventLoop, long long id, void *clientData) {
// 獲取過(guò)期鍵
list keys = getExpiredKeys();
for (auto key : keys) {
// 發(fā)送刪除命令到Redis服務(wù)器
redisAsyncCommand(redisContext, NULL, NULL, “DEL %s”, key.c_str());
}
}
多線程的優(yōu)化可以提高Redis服務(wù)器的性能，當(dāng)然，需要注意線程數(shù)目和調(diào)度策略的合理選擇，以及異步刪除等代碼層面的優(yōu)化。
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網(wǎng)站標(biāo)題：Redis過(guò)期處理之多線程優(yōu)化（redis過(guò)期 多線程）
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