單線程Redis快的4 個(gè)原因總結(jié)
內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲
訪問 RAM 比磁盤快幾個(gè)數(shù)量級
Redis 是一個(gè)基于內(nèi)存存儲數(shù)據(jù)，也就是上面表的RAM。
Redis 中的每個(gè)讀寫操作都等同于從命中 RAM（隨機(jī)存取存儲器）的變量中讀取和寫入。
訪問 RAM 比直接訪問磁盤快幾個(gè)數(shù)量級，因此，Redis 比其他數(shù)據(jù)存儲快得多。
優(yōu)良的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
作為內(nèi)存中的數(shù)據(jù)存儲，Redis 利用各種底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來高效地存儲數(shù)據(jù)，而無需擔(dān)心如何將它們持久化到持久存儲中。
例如，Redis 列表是使用鏈表實(shí)現(xiàn)的，該鏈表允許在列表的頭部和尾部附近進(jìn)行恒定時(shí)間 O(1) 的插入和刪除。
另一方面，Redis 排序集是通過跳躍列表實(shí)現(xiàn)的，它可以實(shí)現(xiàn)更快的查詢和插入。
簡而言之，無需擔(dān)心持久化數(shù)據(jù)，Redis 中的數(shù)據(jù)可以更有效地存儲，以便通過不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行快速檢索。
單線程架構(gòu)
單線程進(jìn)程
Redis 的寫入和讀取速度極快，CPU 使用率對 Redis 來說從來都不是問題。
根據(jù) Redis 官方文檔，在普通 Linux 系統(tǒng)上運(yùn)行時(shí)，Redis 每秒可以傳遞多達(dá) 100 萬個(gè)請求。
然而，瓶頸主要來自網(wǎng)絡(luò) I/O。Redis 中的處理時(shí)間主要浪費(fèi)在等待網(wǎng)絡(luò) I/O 上。
雖然多線程架構(gòu)允許應(yīng)用程序通過上下文切換并發(fā)處理任務(wù)，但 Redis 的性能提升是微乎其微的，因?yàn)榇蠖鄶?shù)線程最終會在 I/O 中被阻塞。
通過采用單線程架構(gòu)，Redis有下面的幾個(gè)好處：
- 最小化由于線程創(chuàng)建或銷毀引起的 CPU 消耗
- 最大限度地減少由于上下文切換引起的 CPU 消耗
- 減少鎖開銷，因?yàn)槎嗑€程應(yīng)用程序需要鎖來進(jìn)行線程同步，這很容易出錯(cuò)
- 能夠使用各種“線程不安全”命令，例如 lpush
非阻塞 I/O
為了處理傳入的請求，服務(wù)器需要在套接字上調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用以將數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)讀取到用戶空間。
這通常是一個(gè)阻塞操作，線程被阻塞并且在完全接收到來自客戶端的數(shù)據(jù)之前什么都不做。
為什么我們不在確定套接字中的數(shù)據(jù)已準(zhǔn)備好讀取時(shí)才調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用？
這就是 I/O 多路復(fù)用發(fā)揮作用的地方。
I/O 多路復(fù)用模塊同時(shí)監(jiān)視多個(gè)套接字，并且只返回可讀的套接字。
準(zhǔn)備好讀取的套接字被推送到單線程事件循環(huán)，并由相應(yīng)的處理程序使用Reactor Pattern進(jìn)行處理。
簡而言之，
- 由于其阻塞性質(zhì)，網(wǎng)絡(luò) I/O 很慢
- Redis內(nèi)存操作速度快，Redis收到命令后可以快速執(zhí)行
因此，Redis 有意識地做出以下決定：
- 使用 I/O 多路復(fù)用來緩解緩慢的網(wǎng)絡(luò) I/O 問題
- 使用單線程架構(gòu)減少鎖開銷
總結(jié)
綜上所述，單線程架構(gòu)是Redis團(tuán)隊(duì)經(jīng)過時(shí)間考驗(yàn)的深思熟慮的選擇。盡管是單線程的，Redis 仍然是性能最高和最常用的內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲之一。
到此這篇關(guān)于單線程Redis快的4 個(gè)原因總結(jié)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)單線程Redis快內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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