Redisでマルチスレッドを実装する方法

Redisは、リアクターモード、スレッドプール、内部マルチスレッドメカニズムを巧みに組み合わせてマルチスレッドを実装し、それによりマルチコアCPUを効果的に利用し、スループットの改善、リソースの利用の最適化、低レイテンシの維持、スケーラビリティの向上、さまざまな負荷ニーズを満たします。

Redisマルチスレッド実装

Redisは、シングルスレッドモデルを使用してリクエストを処理する高性能キー価値データベースです。ただし、マルチコアCPUを活用するために、Redisは内部データ構造と操作でマルチスレッドを巧みに実装しています。

原子炉モード

Redisは、反応器モードを使用してネットワークリクエストを処理します。 Reactorモードは、すべてのネットワーク入力と出力操作を、ネットワークイベントに継続的に聴いている単一のスレッド（イベントループと呼ばれる）に委任します。ネットワークイベントが発生すると、イベントループは、実際のリクエストを処理する適切なスレッドプール（イベントハンドラーと呼ばれる）にイベントを配布します。

スレッドプール

Redisはスレッドプールを使用して、永続性や複製などの時間のかかるタスクを処理します。スレッドプールには、着信タスクを処理するために割り当てられた特定の数のスレッドが含まれています。スレッドプールを使用することにより、Redisは大きなスレッドの作成のオーバーヘッドを回避し、タスクが効率的な方法で実行されることを保証します。

内部マルチスレッド

Redisは、反応器モードとスレッドプールに加えて、内部マルチスレッドを使用して特定の操作のパフォーマンスを向上させます。例えば：

• ハッシュテーブルの再ハッシュ操作：ハッシュが特定のしきい値に表されると、Redisは複数のスレッドを使用してデータを並列でより大きなハッシュテーブルに再ハッシュします。
• RDBの永続性： Redisは、リクエストを処理し続けながら、個別のスレッドを使用してRDBファイルにデータを保持します。
• AOF書き換え： Redisは、サーバーをブロックする操作を書き換えないように、別のスレッドを使用してAOFファイルを書き換えます。

利点

マルチスレッドを使用すると、Redisは次の利点を提供します。

• スループットの改善：リアクターモードとスレッドプールは、複数の要求を同時に処理し、それによりスループットが増加します。
• 最適化されたリソースの使用率：内部マルチスレッドは、時間のかかる操作を並列化するなど、リソースの使用率を最適化できます。
• 遅延を維持する：単一スレッドモデルを使用してリクエストを処理すると、高負荷の下でも低遅延が保証されます。
• スケーラビリティ： REDISは、スレッドプールをサイズ変更して構成することにより、さまざまな負荷要件を満たすようにスケーリングできます。

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