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Redis 为什么使用单进程单线程方式也这么快

2017-05-19 09:38 741 查看
Redis 采用的是基于内存的采用的是单进程单线程模型的 KV 数据库,由 C 语言编写。官方提供的数据是可以达到100000+的 qps。这个数据不比采用单进程多线程的同样基于内存的 KV 数据库 Memcached 差。Redis 快的主要原因有:完全基于内存;

数据结构简单,对数据操作也简单;

使用多路 I/O 复用模型;

第一、二点不细讲,主要围绕第三点采用多路 I/O 复用技术来展开。多路 I/O 复用模型是利用 select、poll、epoll 可以同时监察多个流的 I/O 事件的能力,在空闲的时候,会把当前线程阻塞掉,当有一个或多个流有 I/O 事件时,就从阻塞态中唤醒,于是程序就会轮询一遍所有的流(epoll 是只轮询那些真正发出了事件的流),并且只依次顺序的处理就绪的流,这种做法就避免了大量的无用操作。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。和 Memcached 不同,Redis 并没有直接使用 Libevent,而是自己完成了一个非常轻量级的对 select、epoll、evport、kqueue 这些通用的接口的实现。在不同的系统调用选用适合的接口,linux 下默认是 epoll。因为 Libevent 比较重,更通用,代码量也就很庞大,拥有很多 Redis 用不上的功能,Redis 为了追求“轻巧”并且去除依赖,就选择自己去封装了一套。

单进程单线程好处

代码更清晰,处理逻辑更简单

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

不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗 CPU

单进程单线程弊端

无法发挥多核 CPU 性能,不过可以通过在单机开多个 Redis 实例来完善;

其他一些优秀的开源软件采用的模型

多进程单线程模型:Nginx

单进程多线程模型:Memcached
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