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理解redis单线程快速的原因(转载)

理解redis单线程快速的原因(转载)

作者: 哥斯拉啊啊啊哦 | 来源:发表于2019-08-14 20:26 被阅读0次

原文链接:https://blog.csdn.net/ym123456677/article/details/80063343

Redis使用了单线程架构和I/O多路复用模型来实现高性能的内存数据库服务,下面来分析Redis单线程模型为什么性能如此之高。

通常来讲,单线程处理能力要比多线程差,例如有10000斤货物,每辆车的运载能力是每次200斤,那么要50次才能完成,但是如果有50辆车,只要安排合理,只需要一次就可以完成任务。那么为什么Redis使用单线程模型会达到每秒万级别的处理能力呢?可以将其归结为三点:

第一,纯内存访问,Redis将所有数据放在内存中,内存的响应时长大约为100纳秒,这是Redis达到每秒万级别访问的重要基础。

第二,非阻塞I/O,Redis使用epoll作为I/O多路复用技术的实现,再加上Redis自身的事件处理模型将epoll中的连接、读写、关闭都转换为事件,不在网络I/O上浪费过多的时间,如下图所示:

第三,单线程避免了线程切换和竞态产生的消耗

redis的单线程机制可以能带来一下几个好处:

第一: 官方FAQ表示,因为Redis是基于内存的操作,CPU不是Redis的瓶颈,Redis的瓶颈最有可能是机器内存的大小或者网络带宽。既然单线程容易实现,而且CPU不会成为瓶颈,那就顺理成章地采用单线程的方案了

第二,单线程可以简化数据结构和算法的实现。如果对高级编程语言熟悉的读者应该了解并发数据结构实现不但困难而且开发测试比较麻烦。

第三,单线程避免了线程切换和竞态产生的消耗,对于服务端开发来说,锁和线程切换通常是性能杀手。

但是同样的单线程会有一个问题:对于每个命令的执行时间是有要求的。如果某个命令执行过长,会造成其他命令的阻塞,对于Redis这种高性能的服务来说是致命的,所以Redis是面向快速执行场景的数据库。这一点非常关键。

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