鹤壁网站seo优化,wordpress登录空白,深圳电子商务网站建设公司,wordpress淘宝客知乎众所周知#xff0c;Redis在内存库数据库领域非常地火热#xff0c;它极高的性能和丰富的数据结构为我们的开发提供了极大的便利。但我们也听说了#xff0c;Redis是单线程的#xff0c;为什么采用单线程的Redis也会如此之快呢#xff1f;这篇文章我们来分析一下其中的缘由…众所周知Redis在内存库数据库领域非常地火热它极高的性能和丰富的数据结构为我们的开发提供了极大的便利。但我们也听说了Redis是单线程的为什么采用单线程的Redis也会如此之快呢这篇文章我们来分析一下其中的缘由。其实严格来说Redis Server是多线程的只是它的请求处理整个流程是单线程处理的。 这一点我们一定要清楚了解到不要单纯地认为Redis Server是单线程的我们平时说的Redis单线程快是指它的请求处理过程非常地快下面我们就来分析一下为什么请求处理使用单线程依旧可以达到这么高的性能。Redis的性能非常之高每秒可以承受10W的QPS它如此优秀的性能主要取决于以下几个方面纯内存操作使用IO多路复用技术非CPU密集型任务单线程的优势纯内存操作Redis是一个内存数据库它的数据都存储在内存中这意味着我们读写数据都是在内存中完成这个速度是非常快的。Redis是一个KV内存数据库它内部构建了一个哈希表根据指定的KEY访问时只需要O(1)的时间复杂度就可以找到对应的数据。同时Redis提供了丰富的数据类型并使用高效的操作方式进行操作这些操作都在内存中进行并不会大量消耗CPU资源所以速度极快。使用IO多路复用技术Redis采用单线程那么它是如何处理多个客户端连接请求呢Redis采用了IO多路复用技术和非阻塞IO这个技术由操作系统实现提供Redis可以方便地操作系统的API即可。Redis可以在单线程中监听多个Socket的请求在任意一个Socket可读/可写时Redis去读取客户端请求在内存中操作对应的数据然后再写回到Socket中。整个过程非常高效Redis利用了IO多路复用技术的事件驱动模型保证在监听多个Socket连接的情况下只针对有活动的Socket采取反应。非CPU密集型任务采用单线程的缺点很明显无法使用多核CPU。Redis作者提到由于Redis的大部分操作并不是CPU密集型任务而Redis的瓶颈在于内存和网络带宽。在高并发请求下Redis需要更多的内存和更高的网络带宽否则瓶颈很容易出现在内存不够用和网络延迟等待的情况。当然如果你觉得单个Redis实例的性能不足以支撑业务Redis作者推荐部署多个Redis节点组成集群的方式来利用多核CPU的能力而不是在单个实例上使用多线程来处理。单线程的优势基于以上特性Redis采用单线程已足够达到非常高的性能所以Redis没有采用多线程模型。另外单线程模型还带了以下好处没有了多线程上下文切换的性能损耗没有了访问共享资源加锁的性能损耗开发和调试非常友好可维护性高所以Redis正是基于以上这些方面所以采用了单线程模型来完成请求处理的工作。多线程优化在文章开头已经特别说明Redis Server本身是多线程的除了请求处理流程是单线程处理之外Redis内部还有其他工作线程在后台执行它负责异步执行某些比较耗时的任务例如AOF每秒刷盘、AOF文件重写都是在另一个线程中完成的。而在Redis 4.0之后Redis引入了lazyfree的机制提供了unlink、flushall aysc、flushdb async等命令和lazyfree-lazy-eviction、lazyfree-lazy-expire等机制来异步释放内存它主要是为了解决在释放大内存数据导致整个redis阻塞的性能问题。在删除大key时释放内存往往都比较耗时所以Redis提供异步释放内存的方式让这些耗时的操作放到另一个线程中异步去处理从而不影响主线程的执行提高性能。到了Redis 6.0Redis又引入了多线程来完成请求数据的协议解析进一步提升性能。它主要是解决高并发场景下单线程解析请求数据协议带来的压力。请求数据的协议解析由多线程完成之后后面的请求处理阶段依旧还是单线程排队处理。可见Redis并不是保守地认为单线程有多好也不是为了使用多线程而引入多线程。Redis作者很清楚单线程和多线程的使用场景针对性地优化这是非常值得我们学习的。缺点上面介绍了单线程可以达到如此高的性能并不是说它就没有缺点了。单线程处理最大的缺点就是如果前一个请求发生耗时比较久的操作那么整个Redis就会阻塞住其他请求也无法进来直到这个耗时久的操作处理完成并返回其他请求才能被处理到。我们平时遇到Redis变慢或长时间阻塞的问题90%也都是因为Redis处理请求是单线程这个原因导致的。所以我们在使用Redis时一定要避免非常耗时的操作例如使用时间复杂度过高的方式获取数据、一次性获取过多的数据、大量key集中过期导致Redis淘汰key压力变大等等这些场景都会阻塞住整个处理线程直到它们处理完成势必会影响业务的访问。我会在后期的文章中专门介绍具体有哪些场景会引发Redis阻塞的问题并提供规避问题的方法和优化方案。总结Redis使用单线程配合IO多路复用技术可以完成多个连接的请求处理。而且正是由于它的使用定位是内存数据库这样几乎所有的操作都在内存中完成它的性能可以达到非常之高。同时单线程没有了线程上下文切换和访问共享资源加锁的性能损耗而且单线程模型对程序的开发和调试非常友好因此Redis使用单线程模型也就在情理之中了。Redis在最近的版本也对多线程进行了优化用于解决释放大内存数据和请求数据协议解析对Redis产生的性能影响进一步提升了Redis的性能。单线程结合上述场景可以达到非常高的性能同时也存在耗时操作阻塞整个线程的问题我们在使用Redis时要避免耗时过长的操作才能更好地发挥Redis的性能。
