大資料 Redis使用單執行緒速度為何快?

2021-09-24 09:04:43 字數 1095 閱讀 8849

實習面試時,被問到:redis使用單執行緒速度為何快?一下把我問住了,遂回來學習總結一波。

因為cpu不是redis的瓶頸。redis的瓶頸最有可能是機器記憶體或者網路頻寬,既然單執行緒容易實現,而且cpu不會成為瓶頸,那就順理成章地採用單執行緒的方案了。

(注:redis 單執行緒指的是網路請求模組使用了乙個執行緒,即乙個執行緒處理所有網路請求,其他模組仍用了多個執行緒。)

1、完全基於記憶體:絕大部分請求是純粹的記憶體操作,非常快速。資料存在記憶體中,類似於hashmap,hashmap的優勢就是查詢和操作的時間複雜度都是o(1);

2、資料結構簡單:對資料操作也簡單,redis中的資料結構是專門進行設計的;

3、單執行緒避免了競爭和鎖消耗:採用單執行緒,避免了不必要的上下文切換和競爭條件,也不存在多程序或者多執行緒導致的切換而消耗 cpu,不用去考慮各種鎖的問題,不存在加鎖釋放鎖操作,沒有因為可能出現死鎖而導致的效能消耗;

4、使用多路i/o復用模型,非阻塞io;

5、使用底層模型不同,它們之間底層實現方式以及與客戶端之間通訊的應用協議不一樣,redis直接自己構建了vm 機制 ,因為一般的系統呼叫系統函式的話,會浪費一定的時間去移動和請求;

注:以上幾點都比較好理解,下邊我們針對多路 i/o 復用模型進行簡單的**:

多路i/o復用模型是利用 select、poll、epoll 可以同時監察多個流的 i/o 事件的能力,在空閒的時候,會把當前執行緒阻塞掉,當有乙個或多個流有 i/o 事件時,就從阻塞態中喚醒,於是程式就會輪詢一遍所有的流(epoll 是只輪詢那些真正發出了事件的流),並且只依次順序的處理就緒的流,這種做法就避免了大量的無用操作。這裡「多路」指的是多個網路連線,「復用」指的是復用同乙個執行緒。採用多路 i/o 復用技術可以讓單個執行緒高效的處理多個連線請求(儘量減少網路 io 的時間消耗),且 redis 在記憶體中運算元據的速度非常快,也就是說記憶體內的操作不會成為影響redis效能的瓶頸,主要由以上幾點造就了 redis 具有很高的吞吐量。

【參考文章】

參考文章:

Redis單執行緒

redis 的單執行緒主要是指 redis 的網路 io 和鍵值對讀寫是由乙個執行緒來完成的,這也是 redis 對外提供鍵值儲存服務的主要流程。當多個客戶端發起命令,這些命令併發執行時,在redis內部,會排隊逐個執行,也就是執行命令的那個操作是由乙個執行緒執行的。但 redis 的其他功能,比如...

redis單執行緒為什麼速度快

1 基本概念 一塊2.gghz的cpu,一秒可以處理2.6 10 9 條命令,一條指令就是0.38ns,切換一次執行緒耗時2000ns,切換執行緒開銷是大的。2 那為什麼有多執行緒 硬碟訪問時間遠遠大於記憶體。當cpu在等待硬碟的時候,它可以先去做別的事情,比如等硬碟要乙個小時,儲存現場需要十五分鐘...

Redis單執行緒理解

簡介 從接觸redis到現在,一直被它的單執行緒問題困擾,這對於乙個苛求原理的我來說是種折磨,今天吃飯途中看了幾篇部落格,茅塞頓開。個人理解 redis分客戶端和服務端,一次完整的redis請求事件有多個階段 客戶端到伺服器的網路連線 redis讀寫事件發生 redis服務端的資料處理 單執行緒 資...