Redis가 왜 그렇게 빠른가요?

Redis는 일반적으로 간단한 액세스 작업인 순수 메모리 데이터베이스입니다. 스레드는 많은 시간을 차지하고 소요 시간은 주로 IO에 집중되므로 읽기 속도가 빠릅니다. (추천 학습: Redis 동영상 튜토리얼)

IO에 대해 다시 이야기해 보겠습니다. Redis는 비차단 IO, IO 멀티플렉싱을 사용하고 단일 스레드를 사용하여 설명자를 폴링하여 데이터베이스를 열고 닫고 읽고 씁니다. 모두 이벤트로 변환되므로 스레드를 전환할 때 컨텍스트 전환과 경쟁이 줄어듭니다.

Redis는 단일 스레드 모델을 채택하여 각 작업의 원자성을 보장하고 스레드 컨텍스트 전환 및 경쟁을 줄입니다.

또한 데이터 구조도 많은 도움이 됩니다. Redis는 읽기 속도가 빠른 해시 구조를 사용합니다. 짧은 데이터를 압축하고 저장하는 압축 테이블과 같은 일부 특수 데이터 구조도 있습니다. 또 다른 예는 읽기 속도를 높이기 위해 정렬된 데이터 구조를 사용하여 테이블을 건너뛰는 것입니다.

또 다른 점은 Redis가 자체 이벤트 구분 기호를 사용한다는 점인데, 이는 내부적으로 비차단 실행 방법을 사용하고 처리 용량이 상대적으로 큽니다.

완전히 메모리를 기반으로 하며 대부분의 요청은 순수 메모리 작업이며 매우 빠릅니다.

HashMap과 마찬가지로 데이터가 메모리에 저장되는 장점은 검색 및 연산의 시간 복잡도가 O(1)이라는 것입니다.

데이터 구조가 간단하고 데이터 연산도 간단합니다. Redis의 데이터 구조는 특수하게 설계되었습니다.

불필요한 컨텍스트 전환 및 경쟁 조건을 피하기 위해 CPU를 소비하는 다중 프로세스 또는 다중 스레딩으로 인한 전환이 없습니다. 잠금 해제가 없으며 교착 상태로 인한 성능 소모가 없습니다.

다중 채널 I/O 다중화 모델, 비차단 IO 사용

서로 다른 기본 모델 사용; 그리고 클라이언트 간의 통신을 위한 애플리케이션 프로토콜이 다릅니다. Redis는 VM 메커니즘을 자체적으로 직접 구축합니다. 왜냐하면 일반 시스템이 시스템 기능을 호출하면 이동 및 요청에 일정 시간이 낭비되기 때문입니다. 아래에서는 다중 채널 I/O 다중화 모델에 대해 간략하게 설명합니다.

(1) 다중 채널 I/O 다중화 모델

다중 채널 I/O 다중화 모델은 select, poll 및 epoll을 사용하여 동시에 여러 흐름을 모니터링합니다. I/O 이벤트 기능은 유휴 상태인 현재 스레드를 차단합니다. 하나 이상의 스트림에 I/O 이벤트가 있으면 차단된 스레드에서 깨어납니다. 상태이며 프로그램은 모든 I/O 이벤트를 폴링하고(epoll은 실제로 이벤트를 생성하는 스트림만 폴링함) 준비된 스트림만 순서대로 처리합니다.

여기서 "다중"은 여러 네트워크 연결을 의미하고 "재사용"은 동일한 스레드를 재사용하는 것을 의미합니다. 다중 채널 I/O 다중화 기술을 사용하면 단일 스레드가 여러 연결 요청을 효율적으로 처리할 수 있으며(네트워크 IO의 시간 소모 최소화) Redis는 메모리에서 데이터를 매우 빠르게 처리하므로 메모리에서의 작업이 수행되지 않습니다. Redis의 성능에 영향을 미치는 병목 현상이 발생합니다. 위의 사항은 주로 Redis의 높은 처리량에 기여합니다.

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