《四大点,搞懂Redis到底快在哪里?》

一.开发语言

二.纯内存访问

三.单线程

四.非阻塞多路I/O复用机制

前言

Redis是一种基于键值对(Key-Value)的NoSQL数据库 ,Redis的Value可以由String,hash,list,set,zset,Bitmaps,HyperLogLog等多种数据结构和算法组成。

Redis还提供了键过期,发布订阅,事务,Lua脚本,哨兵,Cluster等功能。 Redis执行命令的速度非常快,根据官方给的性能可以达到10w+qps。

那么本文主要介绍到底Redis快在哪里,主要有以下几点:

一、开发语言

现在我们都用高级语言来编程,比如Java、python等。也许你会觉得C语言很古老,但是它真的很有用,毕竟unix系统就是用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。

另外多说一句,大学生们好好学C,会让你更好的理解计算机操作系统。别觉得学了高级语言就可以不用关注底层,欠的债总归要还的。此处推荐一本比较难啃的书《深入理解计算系统》。

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。 先看看CPU的速度:

拿我的电脑来说,主频是3.1G,也就是说每秒可以执行3.1*10^9个指令。所以说CPU看世界是非常非常慢的,内存比它慢百倍,磁盘比他慢百万倍,你说快不快?

借了一张《深入理解计算机系统》的图,展示了一个典型的存储器层次结构, 在L0层,CPU可以在一个时钟周期访问到,基于SRAM的高速缓存存续期,可以在几个CPU时钟周期访问到,然后是基于DRAM的主存,可以在几十到几百个时钟周期访问到他们。

三、单线程

第一, 单线程简化算法的实现 ,并发的数据结构实现不但困难且测试也麻烦。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。

当然了,单线程也会有它的缺点,也是Redis的噩梦:阻塞。 如果执行一个命令过长,那么会造成其他命令的阻塞,对于Redis是十分致命的 ,所以Redis是面向快速执行场景的数据库。

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,一阻塞后面都玩蛋去。

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。

原文地址:https://www.cnblogs.com/CQqfjy/p/12330512.html

时间: 2024-10-09 01:54:47

《四大点,搞懂Redis到底快在哪里?》的相关文章

CI框架源码阅读笔记3 全局函数Common.php

从本篇开始,将深入CI框架的内部,一步步去探索这个框架的实现.结构和设计. Common.php文件定义了一系列的全局函数(一般来说,全局函数具有最高的加载优先权,因此大多数的框架中BootStrap引导文件都会最先引入全局函数,以便于之后的处理工作). 打开Common.php中,第一行代码就非常诡异: if ( ! defined('BASEPATH')) exit('No direct script access allowed'); 上一篇(CI框架源码阅读笔记2 一切的入口 index

IOS测试框架之:athrun的InstrumentDriver源码阅读笔记

athrun的InstrumentDriver源码阅读笔记 作者:唯一 athrun是淘宝的开源测试项目,InstrumentDriver是ios端的实现,之前在公司项目中用过这个框架,没有深入了解,现在回来记录下. 官方介绍:http://code.taobao.org/p/athrun/wiki/instrumentDriver/ 优点:这个框架是对UIAutomation的java实现,在代码提示.用例维护方面比UIAutomation强多了,借junit4的光,我们可以通过junit4的

Yii源码阅读笔记 - 日志组件

?使用 Yii框架为开发者提供两个静态方法进行日志记录: Yii::log($message, $level, $category);Yii::trace($message, $category); 两者的区别在于后者依赖于应用开启调试模式,即定义常量YII_DEBUG: defined('YII_DEBUG') or define('YII_DEBUG', true); Yii::log方法的调用需要指定message的level和category.category是格式为“xxx.yyy.z

源码阅读笔记 - 1 MSVC2015中的std::sort

大约寒假开始的时候我就已经把std::sort的源码阅读完毕并理解其中的做法了,到了寒假结尾,姑且把它写出来 这是我的第一篇源码阅读笔记,以后会发更多的,包括算法和库实现,源码会按照我自己的代码风格格式化,去掉或者展开用于条件编译或者debug检查的宏,依重要程度重新排序函数,但是不会改变命名方式(虽然MSVC的STL命名实在是我不能接受的那种),对于代码块的解释会在代码块前(上面)用注释标明. template<class _RanIt, class _Diff, class _Pr> in

CI框架源码阅读笔记5 基准测试 BenchMark.php

上一篇博客(CI框架源码阅读笔记4 引导文件CodeIgniter.php)中,我们已经看到:CI中核心流程的核心功能都是由不同的组件来完成的.这些组件类似于一个一个单独的模块,不同的模块完成不同的功能,各模块之间可以相互调用,共同构成了CI的核心骨架. 从本篇开始,将进一步去分析各组件的实现细节,深入CI核心的黑盒内部(研究之后,其实就应该是白盒了,仅仅对于应用来说,它应该算是黑盒),从而更好的去认识.把握这个框架. 按照惯例,在开始之前,我们贴上CI中不完全的核心组件图: 由于BenchMa

CI框架源码阅读笔记2 一切的入口 index.php

上一节(CI框架源码阅读笔记1 - 环境准备.基本术语和框架流程)中,我们提到了CI框架的基本流程,这里这次贴出流程图,以备参考: 作为CI框架的入口文件,源码阅读,自然由此开始.在源码阅读的过程中,我们并不会逐行进行解释,而只解释核心的功能和实现. 1.       设置应用程序环境 define('ENVIRONMENT', 'development'); 这里的development可以是任何你喜欢的环境名称(比如dev,再如test),相对应的,你要在下面的switch case代码块中

Apache Storm源码阅读笔记

欢迎转载,转载请注明出处. 楔子 自从建了Spark交流的QQ群之后,热情加入的同学不少,大家不仅对Spark很热衷对于Storm也是充满好奇.大家都提到一个问题就是有关storm内部实现机理的资料比较少,理解起来非常费劲. 尽管自己也陆续对storm的源码走读发表了一些博文,当时写的时候比较匆忙,有时候衔接的不是太好,此番做了一些整理,主要是针对TridentTopology部分,修改过的内容采用pdf格式发布,方便打印. 文章中有些内容的理解得益于徐明明和fxjwind两位的指点,非常感谢.

CI框架源码阅读笔记4 引导文件CodeIgniter.php

到了这里,终于进入CI框架的核心了.既然是"引导"文件,那么就是对用户的请求.参数等做相应的导向,让用户请求和数据流按照正确的线路各就各位.例如,用户的请求url: http://you.host.com/usr/reg 经过引导文件,实际上会交给Application中的UsrController控制器的reg方法去处理. 这之中,CodeIgniter.php做了哪些工作?我们一步步来看. 1.    导入预定义常量.框架环境初始化 之前的一篇博客(CI框架源码阅读笔记2 一切的入

jdk源码阅读笔记之java集合框架(二)(ArrayList)

关于ArrayList的分析,会从且仅从其添加(add)与删除(remove)方法入手. ArrayList类定义: p.p1 { margin: 0.0px 0.0px 0.0px 0.0px; font: 18.0px Monaco } span.s1 { color: #931a68 } public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements List<E> ArrayList基本属性: /** *

dubbo源码阅读笔记--服务调用时序

上接dubbo源码阅读笔记--暴露服务时序,继续梳理服务调用时序,下图右面红线流程. 整理了调用时序图 分为3步,connect,decode,invoke. 连接 AllChannelHandler.connected(Channel) line: 38 HeartbeatHandler.connected(Channel) line: 47 MultiMessageHandler(AbstractChannelHandlerDelegate).connected(Channel) line: