Redis之單執行緒 Reactor 模型

大雄45發表於2022-01-16
導讀 純記憶體訪問,所有資料都在記憶體中,所有的運算都是記憶體級別的運算,記憶體響應時間的時間為納秒級別。因此 redis 程式的 cpu 基本不存在磁碟 I/O 等待時間、記憶體讀寫效能問題,CPU 不是 redis 的瓶頸(記憶體大小和網路I/O 才是 redis 的瓶頸,也就是客戶端和服務端之間的網路傳輸延遲)。

Redis之單執行緒 Reactor 模型Redis之單執行緒 Reactor 模型

redis 的高效能
  • 純記憶體訪問,所有資料都在記憶體中,所有的運算都是記憶體級別的運算,記憶體響應時間的時間為納秒級別。因此 redis 程式的 cpu 基本不存在磁碟 I/O 等待時間、記憶體讀寫效能問題,CPU 不是 redis 的瓶頸(記憶體大小和網路I/O 才是 redis 的瓶頸,也就是客戶端和服務端之間的網路傳輸延遲)
  • 採用單執行緒模型,單執行緒實現簡單。避免了多執行緒頻繁上下文切換,以及同步機制加鎖帶來的開銷
  • 簡單高效的基礎資料結構:動態字串(SDS),連結串列,字典,跳躍連結串列,整數集合和壓縮列表。然後 redis 在這個基礎上去實現使用者能操作的物件:字串,列表,雜湊,集合,有序集合等物件
  • reactor 模式的網路事件處理器。它使用了 I/O 多路複用去同時監控多個套接字,這是一種高效的I/O模型。reactor 相關知識可以看下這篇文章 框架篇:見識一下 高效能網路IO+Reactor模型
  • 為什麼使用單執行緒

    採用單執行緒,避免了不必要的上下文切換和競爭條件;不存在多執行緒導致的切換而消耗CPU

    不用考慮各種鎖的問題,不存在加鎖和釋放鎖的的操作,沒有因為可能出現的死鎖而導致的效能消耗

    簡單可維護,多執行緒模式會使得程式的編寫更加複雜和麻煩,單執行緒實現易實現

    redis 是單執行緒系統?

    我們常說 redis 單執行緒是指其網路事件處理模型 reactor 是單執行緒

    如果一次 client 請求會刪除幾百萬 keys 值,那麼這條 可能會導致阻塞。在 redis 4.0 選擇引入多執行緒來實現這一類非阻塞的

    在 redis6.0 版本正式引入多執行緒去處理客戶端的 I/O 讀寫響應,而 redis 命令事件的處理還是在主執行緒單線處理

    假如是針對整個 redis 系統,則一直有其他執行緒去處理非同步任務,如 AOF、RDB 的同步

    redis I/O模型

    redis 處理快,不單單因為它是個單執行緒純記憶體系統,還有它採用了 Reactor 模型,使用 I/O 多路複用來實現對外部請求的處理,減少網路連線、讀寫等待時間。使其在網路 I/O 操作中能併發處理大量的客戶端請求,實現高吞吐率,高併發

    Redis之單執行緒 Reactor 模型Redis之單執行緒 Reactor 模型

    redis 的多執行緒版本I/O模型 6.0

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