redis是純內(nèi)存數(shù)據(jù)庫,一般都是簡單的存取操作,線程占用的時(shí)間很多,時(shí)間的花費(fèi)主要集中在IO上,所以讀取速度快。 ? ? (推薦學(xué)習(xí):Redis視頻教程)
再說一下IO,Redis使用的是非阻塞IO,IO多路復(fù)用,使用了單線程來輪詢描述符,將數(shù)據(jù)庫的開、關(guān)、讀、寫都轉(zhuǎn)換成了事件,減少了線程切換時(shí)上下文的切換和競(jìng)爭。
Redis采用了單線程的模型,保證了每個(gè)操作的原子性,也減少了線程的上下文切換和競(jìng)爭。
另外,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也幫了不少忙,Redis全程使用hash結(jié)構(gòu),讀取速度快,還有一些特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)進(jìn)行了優(yōu)化,如壓縮表,對(duì)短數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮存儲(chǔ),再如,跳表,使用有序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)加快讀取的速度。
還有一點(diǎn),Redis采用自己實(shí)現(xiàn)的事件分離器,效率比較高,內(nèi)部采用非阻塞的執(zhí)行方式,吞吐能力比較大。
完全基于內(nèi)存,絕大部分請(qǐng)求是純粹的內(nèi)存操作,非常快速。
數(shù)據(jù)存在內(nèi)存中,類似于HashMap,HashMap的優(yōu)勢(shì)就是查找和操作的時(shí)間復(fù)雜度都是O(1);
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單,對(duì)數(shù)據(jù)操作也簡單,Redis中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是專門進(jìn)行設(shè)計(jì)的;
采用單線程,避免了不必要的上下文切換和競(jìng)爭條件,也不存在多進(jìn)程或者多線程導(dǎo)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?yàn)榭赡艹霈F(xiàn)死鎖而導(dǎo)致的性能消耗;
使用多路I/O復(fù)用模型,非阻塞IO;
使用底層模型不同,它們之間底層實(shí)現(xiàn)方式以及與客戶端之間通信的應(yīng)用協(xié)議不一樣,Redis直接自己構(gòu)建了VM 機(jī)制 ,因?yàn)橐话愕南到y(tǒng)調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)的話,會(huì)浪費(fèi)一定的時(shí)間去移動(dòng)和請(qǐng)求;
以上幾點(diǎn)都比較好理解,下邊我們針對(duì)多路 I/O 復(fù)用模型進(jìn)行簡單的探討:
(1)多路 I/O 復(fù)用模型
多路I/O復(fù)用模型是利用 select、poll、epoll 可以同時(shí)監(jiān)察多個(gè)流的 I/O 事件的能力,在空閑的時(shí)候,會(huì)把當(dāng)前線程阻塞掉,當(dāng)有一個(gè)或多個(gè)流有 I/O 事件時(shí),就從阻塞態(tài)中喚醒,于是程序就會(huì)輪詢一遍所有的流(epoll 是只輪詢那些真正發(fā)出了事件的流),并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。
這里“多路”指的是多個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接,“復(fù)用”指的是復(fù)用同一個(gè)線程。采用多路 I/O 復(fù)用技術(shù)可以讓單個(gè)線程高效的處理多個(gè)連接請(qǐng)求(盡量減少網(wǎng)絡(luò) IO 的時(shí)間消耗),且 Redis 在內(nèi)存中操作數(shù)據(jù)的速度非常快,也就是說內(nèi)存內(nèi)的操作不會(huì)成為影響Redis性能的瓶頸,主要由以上幾點(diǎn)造就了 Redis 具有很高的吞吐量。
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