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Redis为什么那么快?为什么使用单线程

Redis为什么那么快?为什么使用单线程

作者: 小石读史 | 来源:发表于2019-09-19 14:22 被阅读0次

    Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、遵守BSD协议、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库。它可以用作:数据库、缓存和消息中间件。

    Redis支持多种类型的数据结构,其中常见的数据结构类型有:String、List、Set、Hash、ZSet这5种。

    Redis提供了持久化的选项,可以让用户将自己的数据保存到磁盘上面进行存储,Redis为持久化提供了两种方式:

            RDB:在指定的时间间隔能对你的数据进行快照存储。

            AOF:记录每次对服务器写的操作,当服务器重启的时候会重新执行这些命令来恢复原始的数据。

    数据库的工作模式按存储方式可分为:硬盘数据库和内存数据库。

    硬盘数据库模型 内存数据库模型

    Redis为什么那么快?

    1、Redis 是将数据储存在内存里,结构类似于HashMap,HashMap的优势就是查找和操作的时间复杂度都是O(1)。他的绝大部分请求是纯粹的内存操作,内存响应大约100纳秒,所以他读写数据的时候都不会受到硬盘 I/O 速度的限制,所以速度极快。

    2、采用单线程,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,也不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗 CPU,不用去考虑各种锁的问题,不存在加锁释放锁操作。

    3、使用多路I/O复用模型,非阻塞IO。(这里“多路”指的是多个网络连接,“复用”指的是复用同一个线程。采用多路 I/O 复用技术可以让单个线程高效的处理多个连接请求,减少网络 IO 的时间消耗)

    4、使用底层模型不同,它们之间底层实现方式以及与客户端之间通信的应用协议不一样,Redis直接自己构建了VM 机制 ,因为一般的系统调用系统函数的话,会浪费一定的时间去移动和请求;

    Redis为什么使用单线程?

    因为Redis是基于内存的操作, 通过官方FAQ了解到CPU并不是Redis的瓶颈,最有瓶颈的可能是内存的大小或者网络。既然单线程容易实现,在单线程模式的情况下已经很快了,就没有必要在使用多线程了。多线程处理可能涉及到锁 ,多线程处理会涉及到线程切换而消耗CPU。

    万一CPU成为你的Redis瓶颈了该怎么办?

    万一CPU成为你的Redis瓶颈,你就多起几个Redis进程就好了。Redis是keyvalue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。

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