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Redis 為什么使用單進程單線程方式也這么快

發布時間:2020-08-01 20:39:41 來源:網絡 閱讀:333 作者:jjjssswww 欄目:網絡安全

Redis 采用的是基于內存的采用的是單進程單線程模型的 KV 數據庫,由 C 語言編寫。官方提供的數據是可以達到100000+的 qps。這個數據不比采用單進程多線程的同樣基于內存的 KV 數據庫 Memcached 差。

Redis 快的主要原因有:

  1. 完全基于內存;

  2. 數據結構簡單,對數據操作也簡單;

  3. 使用多路 I/O 復用模型;

第一、二點不細講,主要圍繞第三點采用多路 I/O 復用技術來展開。

多路 I/O 復用模型是利用 select、poll、epoll 可以同時監察多個流的 I/O 事件的能力,在空閑的時候,會把當前線程阻塞掉,當有一個或多個流有 I/O 事件時,就從阻塞態中喚醒,于是程序就會輪詢一遍所有的流(epoll 是只輪詢那些真正發出了事件的流),并且只依次順序的處理就緒的流,這種做法就避免了大量的無用操作。這里“多路”指的是多個網絡連接,“復用”指的是復用同一個線程。采用多路 I/O 復用技術可以讓單個線程高效的處理多個連接請求(盡量減少網絡 IO 的時間消耗),且 Redis 在內存中操作數據的速度非常快(內存內的操作不會成為這里的性能瓶頸),主要以上兩點造就了 Redis 具有很高的吞吐量。

和 Memcached 不同,Redis 并沒有直接使用 Libevent,而是自己完成了一個非常輕量級的對 select、epoll、evport、kqueue 這些通用的接口的實現。在不同的系統調用選用適合的接口,linux 下默認是 epoll。因為 Libevent 比較重,更通用,代碼量也就很龐大,擁有很多 Redis 用不上的功能,Redis 為了追求“輕巧”并且去除依賴,就選擇自己去封裝了一套。

單進程單線程好處

  1. 代碼更清晰,處理邏輯更簡單

  2. 不用去考慮各種鎖的問題,不存在加鎖釋放鎖操作,沒有因為可能出現死鎖而導致的性能消耗

  3. 不存在多進程或者多線程導致的切換而消耗 CPU

單進程單線程弊端

  1. 無法發揮多核 CPU 性能,不過可以通過在單機開多個 Redis 實例來完善;

其他一些優秀的開源軟件采用的模型

  • 多進程單線程模型:Nginx

  • 單進程多線程模型:Memcached


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