设计思想
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1、完全基于内存,绝大部分请求是纯粹的内存操作,非常快速。数据存在内存中,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)
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2、Redis中的数据结构是专门进行设计的,对数据操作也简单,其中很多操作都是极其的节省内存
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3、采用单线程,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
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4、使用多路I/O复用模型,非阻塞IO
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5、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 多路复用(同步非阻塞IO)--epoll
关于I/O多路复用(又被称为“事件驱动”),首先要理解的是,操作系统为你提供了一个功能,当你的某个socket可读或者可写的时候,它可以给你一个通知。这样当配合非阻塞的socket使用时,只有当系统通知我哪个描述符可读了,我才去执行read操作,可以保证每次read都能读到有效数据而不做反复便利无数据的无用功;写操作类似,操作系统的这个功能通过select/poll/epoll/kqueue之类的系统调用函数来使用,这些函数都可以同时监视多个描述符的读写就绪状况,这样,多个描述符的I/O操作都能在一个线程内并发交替地顺序完成,这就叫I/O多路复用,这里的“复用”指的是复用同一个线程。 作者:知乎用户链接:www.zhihu.com/question/28…
Redis 6.0版本为什么采用多线程
- 目前对于单线程 Redis 来说,性能瓶颈主要在于网络的 IO 消耗
因为读写网络的read/write系统调用在Redis执行期间占用了大部分CPU时间,如果把网络读写做成多线程的方式对性能会有很大提升。
Redis 的多线程部分只是用来处理网络数据的读写和协议解析,执行命令仍然是单线程。之所以这么设计是不想 Redis 因为多线程而变得复杂,需要去控制 key、lua、事务,LPUSH/LPOP 等等的并发问题
- 举例
Redis 在最新的几个版本中加入了一些可以被其他线程异步处理的删除操作,也就是我们在上面提到的如: UNLINK、FLUSHALL ASYNC 和 FLUSHDB ASYNC,我们为什么会需要这些删除操作,而它们为什么需要通过多线程的方式异步处理?
我们知道Redis可以使用del命令删除一个元素,如果这个元素非常大,可能占据了几十兆或者是几百兆,那么在短时间内是不能完成的,这样一来就需要多线程的异步支持。现在删除工作可以在后台进行。