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Redis采用的是基于内存的采用的是单进程单线程模型的KV数据库,由C语言编写。官方提供的数据是可以达到100000+的qps。这个数据不比采用单进程多线程的同样基于内存的KV数据库Memcached差。
Redis快的主要原因是:
  • 完全基于内存
  • 数据结构简单,对数据操作也简单
  • 使用多路 I/O 复用模型
第一、二点不细讲,主要围绕第三点采用多路 I/O 复用技术来展开。
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。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(尽量减少网络IO的时间消耗),且Redis在内存中操作数据的速度非常快(内存内的操作不会成为这里的性能瓶颈),主要以上两点造就了Redis具有很高的吞吐量。
redis的线程模型
纯内存数据库,如果只是简单的 key-value,内存不是瓶颈。一般情况下,hash 查找可以达到每秒数百万次的数量级。
瓶颈在于网络 IO 上。
根据你测的的 10000/s 来看,客户端和 redis 应该是部署在两台不同的机器,并且是使用同步的方式请求 redis. 每次请求需要通过网络把请求发送到 redis 所在的机器,然后等待 redis 返回数据。时间大部分消耗在网络传输中。
如果把 redis 和客户端放在同一台机器,网络延迟会更小,一般情况下可以打到 60000 次每秒甚至更高,取决于机器性能。
锁不是影响性能的主要因素。线程锁 (mutex_lock) 只有在遇到冲突的情况下性能会下降,而正常情况下,遇到冲突的概率很低。如果只是简单的加锁、释放锁速度是非常快的,每秒钟上千万次没问题。memcache 内部用到了大量的锁,并没有见到性能降低。
线程也不是影响吞吐量的重要因素。如第一点来说,一般情况下,程序处理内存数据的速度远高于网卡接收的速度。使用线程好处是可以同时处理多条连接,在极端情况下,可能会提高响应速度。
使用 epoll 或 libevent 等因为异步非阻塞 IO 编程只能这么做。与之对应的是同步阻塞 IO 编程,使用多进程或多线程实现多条连接的处理,比如 apache。一般情况下,异步非阻塞 IO 模型性能是远高于同步阻塞 IO 模型的,可以参考 nginx 与 apache 性能的对比。
libevent 并不比 redis 自己实现的 ae_event 慢,代码多是应为 ae_event 只实现了 redis 需要的功能,而 libevent 则具有更多的功能,比如更快的定时器、buffer event 模型,甚至自带了 DNS、HTTP 协议的处理。并且 libevent 更通用,而 redis 只专注于 linux 平台。
单进程单线程好处
  • 代码更清晰,处理逻辑更简单
  • 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
  • 不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗CPU
单进程单线程弊端
  • 无法发挥多核CPU性能,不过可以通过在单机开多个Redis实例来完善;

3 个回复

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这个好,赞一波!辛苦辛苦!
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奈斯
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一个人一座城0.0 来自手机 中级黑马 2018-11-29 12:20:38
板凳
到此一游。
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