redis为什么快

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了redis为什么快相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

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快的主要原因是:

  1. 完全基于内存
  2. 数据结构简单,对数据操作也简单
  3. 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。

技术图片

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

  1. 代码更清晰,处理逻辑更简单
  2. 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
  3. 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

  1. 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

 

 

?   Redis为什么会快?

?  完全基于内存

      Redis是纯内存数据库,相对于读写磁盘,读写内存的速度就不是几倍几十倍了,一般,hash查找可以达到每秒百万次的数量级。

?  多路复用IO

      “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)。可以直接理解为:单线程的原子操作,避免上下文切换的时间和性能消耗;加上对内存中数据的处理速度,很自然的提高redis的吞吐量

Redis的高并发和快速原因很多,总结一下几点:

        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。

     最后,附两张图,让大家更加深刻的理解Redis的架构和内存模型:

技术图片

以上是关于redis为什么快的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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