redis-单线程架构

Posted 2020-11-02 arctic_fox

单线程模型：

　　redis中的数据结构并不全是简单的kv，还有list、hash等复杂的结构，这些结构很可能会进行细粒度的操作，比如在很长的列表偶棉添加一个元素，在hash当中或者删除一个对象，这样的一个操作就会添加很多的锁，导致同步的开销大大增加，redis权衡之后选择使用单线程，突出自己功能的灵活性，在单线程基础上任何原子操作都可以无代价的实现，多复杂的数据结构都可以轻松运用

　　Redis客户端对服务端的每次调用都经历了发送命令、执行命令、返回结果三个过程，其中执行命令阶段，由于redis是单线程来处理命令的，所以每一条到达服务端的命令不会立即执行，所有的命令都会进入一个队列中，然后逐个被执行，并且多个客户端发送的命令的执行顺序是不确定的，但是可以确定的是不会有两个命令被同时执行，不会产生并发问题，这就是redis的单线程基本模型

　　单线程模型每秒万级别处理能力的原因：

　　　　1 纯内存访问，数据存放在内存中，内存的响应时间大约是100ns，这是redis每秒万级别访问的重要基础

　　　　2 非阻塞I/O，redis采用epoll作为I/O多路复用技术的实现，再加上redis自身的事件处理模型将epoll中的连接、读写、关闭都转换为了时间，不在I/O上浪费过多的时间

　　　　3 单线程避免了线程切换和竞态产生的消耗

　　　　4 redis采用单线程模型，每条命令执行如果占用大量时间，会造成其他线程的阻塞，对于redis这种高性能服务是致命的，所以redis是面向高速执行的数据

Redis常见问题：

Redis为什么是单线程的？

　　因为CPU不是Redis的瓶颈，Redis的瓶颈最有可能是机器内存或者网络带宽，既然单线程容易实现，而且CPU不会成为瓶颈，那就顺便成章的采用单线程的方案

如果万一CPU成为你的Redis瓶颈了，或者，你就是不想让服务器其他核闲置，那怎么办？

　　那也很简单，你多起几个Redis进程就好了。Redis是keyvalue数据库，又不是关系数据库，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。redis-cluster可以帮你做的更好