服务器之家:专注于服务器技术及软件下载分享
分类导航

Mysql|Sql Server|Oracle|Redis|MongoDB|PostgreSQL|Sqlite|DB2|mariadb|Access|数据库技术|

服务器之家 - 数据库 - Redis - Redis处理高并发机制原理及实例解析

Redis处理高并发机制原理及实例解析

2020-08-17 17:54WUWANLEI Redis

这篇文章主要介绍了Redis处理高并发机制原理及实例解,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值析,需要的朋友可以参考下

1.Redis是基于内存的,内存的读写速度非常快;

2.Redis是单线程的,省去了很多上下文切换线程的时间;

3.Redis使用多路复用技术,可以处理并发的连接。非阻塞IO 内部实现采用epoll,采用了epoll+自己实现的简单的事件框架。epoll中的读、写、关闭、连接都转化成了事件,然后利用epoll的多路复用特性,绝不在io上浪费一点时间。

下面重点介绍单线程设计和IO多路复用核心设计快的原因

为什么Redis是单线程的

1.官方答案

因为Redis是基于内存的操作,CPU不是Redis的瓶颈,Redis的瓶颈最有可能是机器内存的大小或者网络带宽。既然单线程容易实现,而且CPU不会成为瓶颈,那就顺理成章地采用单线程的方案了。

2.性能指标

关于Redis的性能,官方网站也有,普通笔记本轻松处理每秒几十万的请求。

3.详细原因

1)不需要各种锁的性能消耗

Redis的数据结构并不全是简单的Key-Value,还有list,hash等复杂的结构,这些结构有可能会进行很细粒度的操作,比如在很长的列表后面添加一个元素,在hash当中添加或者删除

一个对象。这些操作可能就需要加非常多的锁,导致的结果是同步开销大大增加。

总之,在单线程的情况下,就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。

2)单线程多进程集群方案

单线程的威力实际上非常强大,每核心效率也非常高,多线程自然是可以比单线程有更高的性能上限,但是在今天的计算环境中,即使是单机多线程的上限也往往不能满足需要了,需要进一步摸索的是多服务器集群化的方案,这些方案中多线程的技术照样是用不上的。

所以单线程、多进程的集群不失为一个时髦的解决方案。

3)CPU消耗

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。

但是如果CPU成为Redis瓶颈,或者不想让服务器其他CUP核闲置,那怎么办?

可以考虑多起几个Redis进程,Redis是key-value数据库,不是关系数据库,数据之间没有约束。只要客户端分清哪些key放在哪个Redis进程上就可以了。

IO多路复用技术

Redis 采用网络IO多路复用技术来保证在多连接的时候, 系统的高吞吐量。

多路-指的是多个socket连接,复用-指的是复用一个线程。多路复用主要有三种技术:select,poll,epoll。epoll是最新的也是目前最好的多路复用技术。

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处理高并发机制原理及实例解析

Redis高并发快总结

1. Redis是纯内存数据库,一般都是简单的存取操作,线程占用的时间很多,时间的花费主要集中在IO上,所以读取速度快。

2. 再说一下IO,Redis使用的是非阻塞IO,IO多路复用,使用了单线程来轮询描述符,将数据库的开、关、读、写都转换成了事件,减少了线程切换时上下文的切换和竞争。

3. Redis采用了单线程的模型,保证了每个操作的原子性,也减少了线程的上下文切换和竞争。

4. 另外,数据结构也帮了不少忙,Redis全程使用hash结构,读取速度快,还有一些特殊的数据结构,对数据存储进行了优化,如压缩表,对短数据进行压缩存储,再如,跳表,使用有序的数据结构加快读取的速度。

5. 还有一点,Redis采用自己实现的事件分离器,效率比较高,内部采用非阻塞的执行方式,吞吐能力比较大。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持服务器之家。

原文链接:https://www.cnblogs.com/wanlei/p/10464517.html

延伸 · 阅读

精彩推荐
  • RedisRedis Template实现分布式锁的实例代码

    Redis Template实现分布式锁的实例代码

    这篇文章主要介绍了Redis Template实现分布式锁,需要的朋友可以参考下 ...

    晴天小哥哥2592019-11-18
  • Redisredis缓存存储Session原理机制

    redis缓存存储Session原理机制

    这篇文章主要为大家介绍了redis缓存存储Session原理机制详解,有需要的朋友可以借鉴参考下,希望能够有所帮助,祝大家多多进步,早日升职加薪...

    程序媛张小妍9252021-11-25
  • RedisRedis 6.X Cluster 集群搭建

    Redis 6.X Cluster 集群搭建

    码哥带大家完成在 CentOS 7 中安装 Redis 6.x 教程。在学习 Redis Cluster 集群之前,我们需要先搭建一套集群环境。机器有限,实现目标是一台机器上搭建 6 个节...

    码哥字节15752021-04-07
  • Redis《面试八股文》之 Redis十六卷

    《面试八股文》之 Redis十六卷

    redis 作为我们最常用的内存数据库,很多地方你都能够发现它的身影,比如说登录信息的存储,分布式锁的使用,其经常被我们当做缓存去使用。...

    moon聊技术8182021-07-26
  • RedisRedis集群的5种使用方式,各自优缺点分析

    Redis集群的5种使用方式,各自优缺点分析

    Redis 多副本,采用主从(replication)部署结构,相较于单副本而言最大的特点就是主从实例间数据实时同步,并且提供数据持久化和备份策略。...

    优知学院4082021-08-10
  • Redis详解三分钟快速搭建分布式高可用的Redis集群

    详解三分钟快速搭建分布式高可用的Redis集群

    这篇文章主要介绍了详解三分钟快速搭建分布式高可用的Redis集群,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,...

    万猫学社4502021-07-25
  • Redis关于Redis数据库入门详细介绍

    关于Redis数据库入门详细介绍

    大家好,本篇文章主要讲的是关于Redis数据库入门详细介绍,感兴趣的同学赶快来看一看吧,对你有帮助的话记得收藏一下,方便下次浏览...

    沃尔码6982022-01-24
  • Redis如何使用Redis锁处理并发问题详解

    如何使用Redis锁处理并发问题详解

    这篇文章主要给大家介绍了关于如何使用Redis锁处理并发问题的相关资料,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家学习或者使用Redis具有一定的参考学习...

    haofly4522019-11-26