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Redis到底快在哪里,你猜呢

本文源自 公-众-号 IT老哥 的分享

IT老哥,一个在大厂做高级Java开发的程序员,每天分享技术干货文章

前言

Redis执行命令的速度非常快,根据官方给的性能可以达到10w+ qps。那么本文主要介绍到底Redis快在哪里。

开发语言

现在我们都用高级语言来编程,比如Java、python等。也许你会觉得C语言很古老,但是它真的很有用,毕竟unix系统就是用C实现的,所以C语言是非常贴近操作系统的语言。Redis就是用C语言开发的,所以执行会比较快。

纯内存访问

Redis将所有数据放在内存中,非数据同步正常工作中,是不需要从磁盘读取数据的,0次IO。内存响应时间大约为100纳秒,这是Redis速度快的重要基础。先看看CPU的速度:

主频是3.1G,也就是说每秒可以执行3.1*10^9个指令。所以说CPU看世界是非常非常慢的,内存比它慢百倍,磁盘比他慢百万倍,你说快不快?

借了一张《深入理解计算机系统》的图,展示了一个典型的存储器层次结构,在L0层,CPU可以在一个时钟周期访问到,基于SRAM的高速缓存春续期,可以在几个CPU时钟周期访问到,然后是基于DRAM的主存,可以在几十到几百个时钟周期访问到他们。

单线程

单线程简化算法的实现,并发的数据结构实现不但困难且测试也麻烦。

单线程避免了线程切换以及加锁释放锁带来的消耗,对于服务端开发来说,锁和线程切换通常是性能杀手

当然了,单线程也会有它的缺点,也是Redis的噩梦:阻塞。如果执行一个命令过长,那么会造成其他命令的阻塞,对于Redis是十分致命的,所以Redis是面向快速执行场景的数据库。

除了Redis之外,Node.js也是单线程,Nginx也是单线程,但他们都是服务器高性能的典范。

非阻塞多路I/O复用机制

这里“多路”指的是多个网络连接客户端,“复用”指的是复用同一个线程(单进程)。I/O 多路复用其实是使用一个线程来检查多个Socket的就绪状态,在单个线程中通过记录跟踪每一个socket(I/O流)的状态来管理处理多个I/O流。如下图是Redis的I/O多路复用模型:

I/O多路复用模型是利用select、poll、epoll函数可以同时监测多个I/O流的能力,这些函数会轮询一遍所有的I/O流(epoll只轮询真正发出了事件的流),依次处理返回了数据。

处于就绪状态的流,让单个线程高效地处理了多个连接请求,尽量减少网络IO的时间消耗,而且Redis是在内存中操作的,速度非常快。所以,Redis具有很高的吞吐量。

云服务器云硬盘数据库(包括MySQL、Redis、MongoDB、SQL Server),CDN流量包,短信流量包,cos资源包,消息队列ckafka,点播资源包,实时音视频套餐,网站管家(WAF),大禹BGP高防(包含高防包及高防IP),云解析SSL证书,手游安全MTP移动应用安全云直播等等。

本文分享自微信公众号 - IT老哥(dys_family),作者:IT老哥

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原始发表时间:2020-09-06

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