Warum ist Redis so schnell?

Redis ist eine reine Speicherdatenbank, bei der es sich im Allgemeinen um einen einfachen Zugriff handelt. Threads nehmen viel Zeit in Anspruch, und die aufgewendete Zeit konzentriert sich hauptsächlich auf E/A Die Lesegeschwindigkeit ist hoch. (Empfohlenes Lernen: Redis-Video-Tutorial)

Redis verwendet nicht blockierendes IO, IO-Multiplexing und verwendet einen einzelnen Thread, um den Deskriptor abzufragen das Öffnen, Schließen, Lesen und Schreiben der Datenbank in Ereignisse, wodurch Kontextwechsel und Konkurrenz beim Threadwechsel reduziert werden.

Redis verwendet ein Single-Thread-Modell, das die Atomizität jeder Operation gewährleistet und den Thread-Kontextwechsel und die Konkurrenz reduziert.

Darüber hinaus verwendet Redis während des gesamten Prozesses eine Hash-Struktur, die eine schnelle Lesegeschwindigkeit bietet. Es gibt auch einige spezielle Datenstrukturen, die die Datenspeicherung optimieren Komprimieren und speichern Sie kurze Daten. Ein weiteres Beispiel sind Sprungtabellen. Verwenden Sie geordnete Datenstrukturen, um das Lesen zu beschleunigen.

Ein weiterer Punkt ist, dass Redis einen eigenen Ereignisseparator verwendet, der intern eine nicht blockierende Ausführungsmethode verwendet und eine relativ große Durchsatzkapazität aufweist.

Vollständig speicherbasiert, die meisten Anfragen sind reine Speicheroperationen, sehr schnell.

Die Daten werden im Speicher gespeichert, ähnlich wie bei HashMap. Der Vorteil von HashMap besteht darin, dass die Zeitkomplexität von Suche und Betrieb O(1) ist Die Struktur ist einfach und für Datenoperationen geeignet. Die Datenstruktur in Redis ist speziell darauf ausgelegt, einen einzelnen Thread zu verwenden, um unnötige Kontextwechsel und Race-Bedingungen zu vermeiden Mehrere Prozesse oder Threads müssen nicht berücksichtigt werden, es gibt keine Sperr- und Freigabevorgänge und es gibt keinen Leistungsverbrauch durch mögliche Deadlocks. Kanal-E/A-Multiplexing-Modell, nicht blockierendes E/A;

Verwenden Sie unterschiedliche zugrunde liegende Modelle, da die zugrunde liegenden Implementierungsmethoden und Anwendungsprotokolle für die Kommunikation mit Clients unterschiedlich sind Allgemeine Systemaufrufe Bei Systemfunktionen wird eine gewisse Zeit für das Verschieben und Anfordern verschwendet. Die oben genannten Punkte sind relativ einfach zu verstehen. Im Folgenden werden wir das Mehrkanal-E/A-Wiederverwendungsmodell kurz diskutieren.

(1) Mehrkanal-I/O-Multiplexing-Modell

Das Mehrkanal-I/O-Multiplexing-Modell verwendet Select, Poll und Epoll, um I/O zu überwachen Ereignisse mehrerer Streams gleichzeitig Die Fähigkeit blockiert den aktuellen Thread, wenn er inaktiv ist. Wenn ein oder mehrere Streams E/A-Ereignisse haben, wird er aus dem blockierten Zustand aktiviert, sodass das Programm alle Streams abfragt (nur Epoll-Abfragen). Fragen Sie die Streams ab, die tatsächlich Ereignisse ausgegeben haben, und verarbeiten Sie nur bereite Streams nacheinander. Dieser Ansatz vermeidet eine große Anzahl nutzloser Vorgänge.

Hier bezieht sich „Mehrkanal“ auf mehrere Netzwerkverbindungen und „Wiederverwendung“ auf die Wiederverwendung desselben Threads. Durch die Verwendung der Mehrkanal-E/A-Multiplexing-Technologie kann ein einzelner Thread mehrere Verbindungsanforderungen effizient verarbeiten (wodurch der Zeitverbrauch von Netzwerk-E/A minimiert wird), und Redis verarbeitet Daten im Speicher sehr schnell, was bedeutet, dass Vorgänge im Speicher nicht ausgeführt werden werden zu einem Engpass, der die Leistung von Redis beeinträchtigt. Die oben genannten Punkte tragen hauptsächlich zum hohen Durchsatz von Redis bei.

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