Redis为什么快

Redis之所以快,原因主要有四:开发语言、纯内存访问、单线程、非阻塞多路I/O复用机制

一、开发语言

Linux操作系统是用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。

二、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。

三、单线程

第一, 单线程简化算法的实现 。

第二, 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。

正因为 Redis 是单线程,所以要小心使用 Redis 指令,对于那些时间复杂度为 O(n) 级别的指令,一定要谨慎使用,一不小心就可能会导致 Redis 卡顿。

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。

四、非阻塞多路I/O复用机制

在这之前先要说一下传统的阻塞I/O是如何工作的:当使用read或者write对某一文件描述符(File Descriptor FD)进行读写的时候,如果数据没有收到,那么该线程会被挂起,直到收到数据。 阻塞模型虽然易于理解,但是在需要处理多个客户端任务的时候,不会使用阻塞模型。

I/O多路复用实际上是指多个连接的管理可以在同一进程。 多路是指网络连接,复用只是同一个线程。在网络服务中,I/O多路复用起的作用是一次性把多个连接的事件通知业务代码处理,处理的方式由业务代码来决定。

在I/O多路复用模型中,最重要的函数调用就是I/O 多路复用函数,该方法能同时监控多个文件描述符(fd)的读写情况,当其中的某些fd可读/写时,该方法就会返回可读/写的fd个数。

Redis使用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的read、write、close等都转换成事件,不在网络I/O上浪费过多的时间。 实现对多个FD读写的监控,提高性能。

举个形象的例子吧。比如一个tcp服务器处理20个客户端socket。

A方案:顺序处理,如果第一个socket因为网卡读数据处理慢了,一阻塞后面都无法操作了。

B方案:每个socket请求都创建一个分身子进程来处理,不说每个进程消耗大量系统资源,光是进程切换就够操作系统累的了。

C方案(I/O复用模型,epoll):将用户socket对应的fd注册进epoll(实际上服务器和操作系统之间传递的不是socket的fd而是fd_set的数据结构),然后epoll只告诉哪些需要读/写的socket,只需要处理那些活跃的、有变化的socket fd的就好了。这样,整个过程只在调用epoll的时候才会阻塞,收发客户消息是不会阻塞的。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
【社区内容提示】社区部分内容疑似由AI辅助生成,浏览时请结合常识与多方信息审慎甄别。
平台声明:文章内容(如有图片或视频亦包括在内)由作者上传并发布,文章内容仅代表作者本人观点,简书系信息发布平台,仅提供信息存储服务。

推荐阅读更多精彩内容

  • 接触Redis使用快一年多了,目前除了集群部署(非主从)还没有实际操作以外,对Redis的搭建,常规操作,基本原理...
    Lc_fly阅读 8,441评论 0 3
  • IO多路复用 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...
    wh4763阅读 7,186评论 0 4
  • 必备的理论基础 1.操作系统作用: 隐藏丑陋复杂的硬件接口,提供良好的抽象接口。 管理调度进程,并将多个进程对硬件...
    drfung阅读 8,964评论 0 5
  • 最近在看 UNIX 网络编程并研究了一下 Redis 的实现,感觉 Redis 的源代码十分适合阅读和分析,其中 ...
    小兽_e1ba阅读 1,865评论 0 1
  • 细数着匆匆的光阴,斑驳着点点的记忆,天渐凉,夜渐长。沿途的风景沉淀了多少云烟过往,希翼着多少往后憧憬。桩架的撑开,...
    行桩阅读 2,849评论 1 4