redis单线程速度快的原因

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丸趣 TV 小编给大家分享一下 redis 单线程速度快的原因,希望大家阅读完这篇文章后大所收获,下面让我们一起去探讨吧!

Redis 之所以执行速度很快,主要依赖于以下几个原因:

(一) 纯内存操作,避免大量访问数据库,减少直接读取磁盘数据,redis 将数据储存在内存里面,读写数据的时候都不会受到硬盘 I/O 速度的限制,所以速度快;

(二) 单线程操作,避免了不必要的上下文切换和竞争条件,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,没有因为可能出现死锁而导致的性能消耗;

(三) 采用了非阻塞 I / O 多路复用机制

多路复用原理:

redis 单线程速度快的原因

用户首先将需要进行 IO 操作的 socket 添加到 select 中,然后阻塞等待 select 系统调用返回。当数据到达时,socket 被激活,select 函数返回。用户线程正式发起 read 请求,读取数据并继续执行。这样用户可以注册多个 socket,然后不断地调用 select 读取被激活的 socket,redis 服务端将这些 socke 置于队列中,然后,文件事件分派器,依次去队列中取,转发到不同的事件处理器中,提高读取效率。

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(尽量减少网络 IO 的时间消耗),多路 I / O 复用模型是利用 select、poll、epoll 可以同时监察多个流的 I/O 事件的能力,在空闲的时候,会把当前线程阻塞掉,当有一个或多个流有 I/O 事件时,就从阻塞态中唤醒,于是程序就会轮询一遍所有的流(epoll 是只轮询那些真正发出了事件的流),并且只依次顺序的处理就绪的流,这种做法就避免了大量的无用操作,从而提高效率。

(四)灵活多样的数据结构。

redis 内部使用一个 redisObject 对象来表示所有的 key 和 value。redisObject 主要的信息包括数据类型、编码方式、数据指针、虚拟内存等。它包含 String,Hash,List,Set,Sorted Set 五种数据类型,针对不同的场景使用对应的数据类型,减少内存使用的同时,节省网络流量传输。

(五)持久化

由于 redis 的数据都存放在内存中,如果没有配置持久化,redis 重启后数据就全丢失了,于是需要开启 redis 的持久化功能,将数据保存到磁盘上,当 redis 重启后,可以从磁盘中恢复数据。redis 提供两种方式进行持久化,一种是 RDB 持久化(原理是将 redis 在内存中的数据库记录定时 dump 到磁盘上的 RDB 持久化),另外一种是 AOF(append only file)持久化(原理是将 redis 的操作日志以追加的方式写入文件)。持久化似乎和 redis 的速度快并没有直接关系,但是这保证的 redis 数据的安全性和可靠性,也起到数据备份的作用。

(六)总结

试想单线程是否就无法发挥多核 CPU 性能,其实不然,我们可以通过在单机开多个 redis 实例来完善。单一线程只能用到一个 CPU 核心,所以可以在同一个多核的服务器中,启动多个实例,组成 master-master 或者 master-slave 的形式,耗时的读命令可以完全在 slave 进行,充分发挥 redis 的作用。

单线程指的是网络请求模块使用了一个线程(所以不需考虑并发安全性),其他模块也会用到多个线程,使用 redis 的过程中充分发挥其优势,避免一些不当操作,导致性能下降。

看完了这篇文章,相信你对 redis 单线程速度快的原因有了一定的了解,想了解更多相关知识,欢迎关注丸趣 TV 行业资讯频道,感谢各位的阅读!

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