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Redis是单线程还是双线程?适用场景及经验总结 road

2014-03-23 04:18 615 查看
尊重劳动成功,转载请附上本文链接及作者:jianfeng_soft@163.com   (road)

         最近(周五)在与朋友聊天时,聊到他们做游戏服务端用到一个排行榜的功能,自然接下来我们就聊到了redis,但由于线程问题,网上普遍看到都是单线程,不管是单线程或但即便是双线程,hashes..hgetall...也会出现cpu瓶颈,对于解决此瓶颈,目前能想到的就是在前面先打一层MC(Midnight
Commander)来减少请求量

     个人总结,在试用redis前,首先需要准确定位你是使用redis 的 cache呢还是使用她的存储?

     cache实用于前面提到的排行榜,统计短数据量的场景,因为用redis的list存排行榜数据,如果内存不够可以T出。

     另外我大致以个人经验简述一下redis的场景和注意事项,希望能给未有过实用经验的小伙伴带来一些帮助,redis 只适合应用于大量写入复杂的数据结构,或者简单的数据结构但要持久化的场景,并且最关键是数据容量必须要小于内存,

     因此必须要在使用前做硬件内存容量规划,比如未来的增长预算,当前存入一个hashes kv需要占用多少空间,依此来做预算。

     即便做了持久化,内存碎片也很严重,意思就是即便数据被移到磁盘(rdb或aof),所有数据始终都会仍然存在于占用内存 (因此你需要考虑是否需要做持久化?做持久化是选择rdb还是aof?)

           rdb: 好处是只会短期内影响读写速度,但是可能丢数据 ;

           aof: 每一次写都导致有性能下级,并且恢复时间要长,比mc的延迟更高,特别是做了持久化,即便不做持久化也比mc更延迟。

    综合评测redis优缺点

         优点:内存操作特别快,高级的数据结构可用, 

         缺点:磁盘操作慢,偶尔延迟,耗内存 

最后附带以下是段落是摘自网络对redis线程(单双之谜)进行贴码透析:

多进程分析:

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int rdbSaveBackground(char *filename) {  

    pid_t childpid;  

    long long start;  

  

    if (server.rdb_child_pid != -1) return REDIS_ERR;  

  

    server.dirty_before_bgsave = server.dirty;  

    server.lastbgsave_try = time(NULL);  

  

    start = ustime();  

    if ((childpid = fork()) == 0) {  

        int retval;  

  

        /* Child */  

        if (server.ipfd > 0) close(server.ipfd);  

        if (server.sofd > 0) close(server.sofd);  

        retval = rdbSave(filename);  

        if (retval == REDIS_OK) {  

            size_t private_dirty = zmalloc_get_private_dirty();  

  

            if (private_dirty) {  

                redisLog(REDIS_NOTICE,  

                    "RDB: %zu MB of memory used by copy-on-write",  

                    private_dirty/(1024*1024));  

            }  

        }  

        exitFromChild((retval == REDIS_OK) ? 0 : 1);  

    } else {  

        /* Parent */  

        server.stat_fork_time = ustime()-start;  

        if (childpid == -1) {  

            server.lastbgsave_status = REDIS_ERR;  

            redisLog(REDIS_WARNING,"Can't save in background: fork: %s",  

                strerror(errno));  

            return REDIS_ERR;  

        }  

        redisLog(REDIS_NOTICE,"Background saving started by pid %d",childpid);  

        server.rdb_save_time_start = time(NULL);  

        server.rdb_child_pid = childpid;  

        updateDictResizePolicy();  

        return REDIS_OK;  

    }  

    return REDIS_OK; /* unreached */  

}  

redis对cache落盘时有save和bgsave两种方式。bgsave将会fork()出一个后台进程。关键在于这一行代码:if ((childpid = fork()) == 0)

而redis的多线程是怎么实现的呢?

在bio.h里有几行关键的代码。

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/* Background job opcodes */  

#define REDIS_BIO_CLOSE_FILE    0 /* Deferred close(2) syscall. */  

#define REDIS_BIO_AOF_FSYNC     1 /* Deferred AOF fsync. */  

#define REDIS_BIO_NUM_OPS       2  

这里,redis定义了background IO job数量为2。可以大胆地猜测,background job的数量会随着这个server软件的复杂度而增加,甚至,会把bio提升成为background job层面。

那么,这两个线程是如何生成的呢?

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/* Initialize the background system, spawning the thread. */  

void bioInit(void) {  

    pthread_attr_t attr;  

    pthread_t thread;  

    size_t stacksize;  

    int j;  

  

    /* Initialization of state vars and objects */  

    for (j = 0; j < REDIS_BIO_NUM_OPS; j++) {  

        pthread_mutex_init(&bio_mutex[j],NULL);  

        pthread_cond_init(&bio_condvar[j],NULL);  

        bio_jobs[j] = listCreate();  

        bio_pending[j] = 0;  

    }  

  

    /* Set the stack size as by default it may be small in some system */  

    pthread_attr_init(&attr);  

    pthread_attr_getstacksize(&attr,&stacksize);  

    if (!stacksize) stacksize = 1; /* The world is full of Solaris Fixes */  

    while (stacksize < REDIS_THREAD_STACK_SIZE) stacksize *= 2;  

    pthread_attr_setstacksize(&attr, stacksize);  

  

    /* Ready to spawn our threads. We use the single argument the thread  

     * function accepts in order to pass the job ID the thread is  

     * responsible of. */  

    for (j = 0; j < REDIS_BIO_NUM_OPS; j++) {  

        void *arg = (void*)(unsigned long) j;  

        if (pthread_create(&thread,&attr,bioProcessBackgroundJobs,arg) != 0) {  

            redisLog(REDIS_WARNING,"Fatal: Can't initialize Background Jobs.");  

            exit(1);  

        }  

    }  

}  

这里的

[html] view
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/* Ready to spawn our threads. We use the single argument the thread  

     * function accepts in order to pass the job ID the thread is  

     * responsible of. */  

    for (j = 0; j < REDIS_BIO_NUM_OPS; j++) {  

        void *arg = (void*)(unsigned long) j;  

        if (pthread_create(&thread,&attr,bioProcessBackgroundJobs,arg) != 0) {  

            redisLog(REDIS_WARNING,"Fatal: Can't initialize Background Jobs.");  

            exit(1);  

        }  

    }  

创建了REDIS_BIO_NUM_OPS个线程。

这两个线程的入口函数都是bioProcessBackgroundJobs,那reds怎么知道到底是要对应REDIS_BIO_CLOSE_FILE类型还是对应REDIS_BIO_AOF_FSYNC呢?

我们看一下代码。

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void *bioProcessBackgroundJobs(void *arg) {  

    struct bio_job *job;  

    unsigned long type = (unsigned long) arg;  

    sigset_t sigset;  

  

    pthread_detach(pthread_self());  

    pthread_mutex_lock(&bio_mutex[type]);  

    /* Block SIGALRM so we are sure that only the main thread will  

     * receive the watchdog signal. */  

    sigemptyset(&sigset);  

    sigaddset(&sigset, SIGALRM);  

    if (pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &sigset, NULL))  

        redisLog(REDIS_WARNING,  

            "Warning: can't mask SIGALRM in bio.c thread: %s", strerror(errno));  

  

    while(1) {  

        listNode *ln;  

  

        /* The loop always starts with the lock hold. */  

        if (listLength(bio_jobs[type]) == 0) {  

            pthread_cond_wait(&bio_condvar[type],&bio_mutex[type]);  

            continue;  

        }  

        /* Pop the job from the queue. */  

        ln = listFirst(bio_jobs[type]);  

        job = ln->value;  

        /* It is now possible to unlock the background system as we know have  

         * a stand alone job structure to process.*/  

        pthread_mutex_unlock(&bio_mutex[type]);  

  

        /* Process the job accordingly to its type. */  

        if (type == REDIS_BIO_CLOSE_FILE) {  

            close((long)job->arg1);  

        } else if (type == REDIS_BIO_AOF_FSYNC) {  

            aof_fsync((long)job->arg1);  

        } else {  

            redisPanic("Wrong job type in bioProcessBackgroundJobs().");  

        }  

        zfree(job);  

  

        /* Lock again before reiterating the loop, if there are no longer  

         * jobs to process we'll block again in pthread_cond_wait(). */  

        pthread_mutex_lock(&bio_mutex[type]);  

        listDelNode(bio_jobs[type],ln);  

        bio_pending[type]--;  

    }  

}  

关键就在以下代码。

[html] view
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/* Process the job accordingly to its type. */  

       if (type == REDIS_BIO_CLOSE_FILE) {  

           close((long)job->arg1);  

       } else if (type == REDIS_BIO_AOF_FSYNC) {  

           aof_fsync((long)job->arg1);  

       } else {  

           redisPanic("Wrong job type in bioProcessBackgroundJobs().");  

       }  
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