搜尋
首頁資料庫Redis淺析Redis為什麼快?快在哪裡?

Redis為什麼快? Redis到底快在哪裡?以下這篇文章帶大家分析一下Redis這麼快的原因,希望對大家有幫助!

淺析Redis為什麼快?快在哪裡?

Redis是基於鍵值對(Key-Value)的NoSQL資料庫,Redis的Value可以由String,hash,list,set,zset,Bitmaps,HyperLogLog等多種資料結構和演算法組成。 Redis也提供了鍵過期,發布訂閱,事務,Lua腳本,哨兵,Cluster等功能。 【相關推薦:Redis影片教學

Redis執行指令的速度非常快,根據官方給的效能可以達到10w qps。那麼本文主要介紹到底Redis快在哪裡,主要有以下幾點:

一、開發語言

現在我們都用高階語言來編程,如Java、python等。也許你會覺得C語言很古老,但它真的很有用,畢竟unix系統就是用C實現的,所以C語言是非常貼近作業系統的語言。 Redis就是用C語言開發的,所以執行會比較快。

另外多說一句,大學生們好好學C,會讓你更好的理解電腦作業系統。別覺得學了高級語言就可以不用關注底層,欠的債總歸要還的。此處推薦一本比較難啃的書《深入理解計算系統》。

二、純記憶體存取

Redis將所有資料放在記憶體中,非資料同步正常運作中,是不需要從磁碟讀取資料的,0次IO。記憶體反應時間大約為100奈秒,這是Redis速度快的重要基礎。先看看CPU的速度:

淺析Redis為什麼快?快在哪裡?

拿我的電腦來說,主頻是3.1G,也就是說每秒可以執行3.1*10^9個指令。所以說CPU看世界是非常非常慢的,記憶體比它慢百倍,磁碟比他慢百萬倍,你說快不快?

借了一張《深入理解電腦系統》的圖,展示了一個典型的記憶體層次結構,在L0層,CPU可以在一個時脈週期存取到,基於SRAM的高速緩存春續期,可以在幾個CPU時鐘週期中存取到,然後是基於DRAM的主存,可以在幾十到幾百個時脈週期中存取到他們。

淺析Redis為什麼快?快在哪裡?

三、單線程

#第一,單執行緒簡化演算法的實現,並發的數據結構實現不但困難且測試也麻煩。第二,單執行緒避免了執行緒切換以及加鎖釋放鎖帶來的消耗,對於服務端開發來說,鎖和執行緒切換通常是效能殺手。當然了,單線也會有它的缺點,也是Redis的惡夢:阻塞。如果執行一個指令太長,那麼會造成其他指令的阻塞,對於Redis是十分致命的,所以Redis是面向快速執行場景的資料庫。

除了Redis之外,Node.js也是單線程,Nginx也是單線程,但他們都是伺服器高效能的典範。

四、非阻塞多路I/O復用機制

#在這之前先要說一下傳統的阻塞I/O是如何運作的:當使用read或write對某一文件描述符(File Descriptor FD)進行讀寫的時候,如果資料沒有收到,那麼該執行緒會被掛起,直到收到資料。

阻塞模型雖然容易理解,但是在需要處理多個客戶端任務的時候,不會使用阻塞模型。

淺析Redis為什麼快?快在哪裡?

I/O多路復用其實是指多個連線的管理可以在同一進程。多路是指網路連接,復用只是同一個線程。在網路服務中,I/O多路復用起的作用是一次把多個連接的事件通知業務代碼處理,處理的方式由業務代碼來決定。

在I/O多工模型中,最重要的函數呼叫就是I/O 多重化函數,該方法能同時監控多個檔案描述子(fd)的讀寫情況,當其中的某些fd可讀/寫時,此方法就會傳回可讀/寫的fd個數。

淺析Redis為什麼快?快在哪裡?

Redis使用epoll作為I/O多路復用技術的實現,再加上Redis自身的事件處理模型將epoll的read、write、close等都轉換成事件,不在網路I/O上浪費過多的時間。實現對多個FD讀寫的監控,提高效能。

淺析Redis為什麼快?快在哪裡?

舉個形象的例子吧。例如一個tcp伺服器處理20個客戶端socket。

A方案:順序處理,如果第一個socket因為網卡讀資料處理慢了,一阻塞後面都玩蛋去。

B方案:每個socket請求都創建一個分身子進程來處理,不說每個進程消耗大量系統資源,光是進程切換就夠操作系統累的了。

C方案(I/O復用模型,epoll):將使用者socket對應的fd註冊進epoll(實際上伺服器和作業系統之間傳遞的不是socket的fd而是fd_set的資料結構) ,然後epoll只告訴哪些需要讀/寫的socket,只需要處理那些活躍的、有變化的socket fd的就好了。

這樣,整個過程只會在呼叫epoll的時候才會阻塞,收發客戶訊息是不會阻塞的。

更多程式相關知識,請造訪:程式設計入門! !

以上是淺析Redis為什麼快?快在哪裡?的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

陳述
本文轉載於:掘金社区。如有侵權,請聯絡admin@php.cn刪除
es和redis区别es和redis区别Jul 06, 2019 pm 01:45 PM

Redis是现在最热门的key-value数据库,Redis的最大特点是key-value存储所带来的简单和高性能;相较于MongoDB和Redis,晚一年发布的ES可能知名度要低一些,ES的特点是搜索,ES是围绕搜索设计的。

一起来聊聊Redis有什么优势和特点一起来聊聊Redis有什么优势和特点May 16, 2022 pm 06:04 PM

本篇文章给大家带来了关于redis的相关知识,其中主要介绍了关于redis的一些优势和特点,Redis 是一个开源的使用ANSI C语言编写、遵守 BSD 协议、支持网络、可基于内存、分布式存储数据库,下面一起来看一下,希望对大家有帮助。

实例详解Redis Cluster集群收缩主从节点实例详解Redis Cluster集群收缩主从节点Apr 21, 2022 pm 06:23 PM

本篇文章给大家带来了关于redis的相关知识,其中主要介绍了Redis Cluster集群收缩主从节点的相关问题,包括了Cluster集群收缩概念、将6390主节点从集群中收缩、验证数据迁移过程是否导致数据异常等,希望对大家有帮助。

Redis实现排行榜及相同积分按时间排序功能的实现Redis实现排行榜及相同积分按时间排序功能的实现Aug 22, 2022 pm 05:51 PM

本篇文章给大家带来了关于redis的相关知识,其中主要介绍了Redis实现排行榜及相同积分按时间排序,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,希望对大家有帮助。

详细解析Redis中命令的原子性详细解析Redis中命令的原子性Jun 01, 2022 am 11:58 AM

本篇文章给大家带来了关于redis的相关知识,其中主要介绍了关于原子操作中命令原子性的相关问题,包括了处理并发的方案、编程模型、多IO线程以及单命令的相关内容,下面一起看一下,希望对大家有帮助。

一文搞懂redis的bitmap一文搞懂redis的bitmapApr 27, 2022 pm 07:48 PM

本篇文章给大家带来了关于redis的相关知识,其中主要介绍了bitmap问题,Redis 为我们提供了位图这一数据结构,位图数据结构其实并不是一个全新的玩意,我们可以简单的认为就是个数组,只是里面的内容只能为0或1而已,希望对大家有帮助。

实例详解Redis实现排行榜及相同积分按时间排序功能的实现实例详解Redis实现排行榜及相同积分按时间排序功能的实现Aug 26, 2022 pm 02:09 PM

本篇文章给大家带来了关于redis的相关知识,其中主要介绍了Redis实现排行榜及相同积分按时间排序,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细,下面一起来看一下,希望对大家有帮助。

一起聊聊Redis实现秒杀的问题一起聊聊Redis实现秒杀的问题May 27, 2022 am 11:40 AM

本篇文章给大家带来了关于redis的相关知识,其中主要介绍了关于实现秒杀的相关内容,包括了秒杀逻辑、存在的链接超时、超卖和库存遗留的问题,下面一起来看一下,希望对大家有帮助。

See all articles

熱AI工具

Undresser.AI Undress

Undresser.AI Undress

人工智慧驅動的應用程序,用於創建逼真的裸體照片

AI Clothes Remover

AI Clothes Remover

用於從照片中去除衣服的線上人工智慧工具。

Undress AI Tool

Undress AI Tool

免費脫衣圖片

Clothoff.io

Clothoff.io

AI脫衣器

AI Hentai Generator

AI Hentai Generator

免費產生 AI 無盡。

熱門文章

R.E.P.O.能量晶體解釋及其做什麼(黃色晶體)
2 週前By尊渡假赌尊渡假赌尊渡假赌
倉庫:如何復興隊友
4 週前By尊渡假赌尊渡假赌尊渡假赌
Hello Kitty Island冒險:如何獲得巨型種子
4 週前By尊渡假赌尊渡假赌尊渡假赌

熱工具

Safe Exam Browser

Safe Exam Browser

Safe Exam Browser是一個安全的瀏覽器環境,安全地進行線上考試。該軟體將任何電腦變成一個安全的工作站。它控制對任何實用工具的訪問,並防止學生使用未經授權的資源。

DVWA

DVWA

Damn Vulnerable Web App (DVWA) 是一個PHP/MySQL的Web應用程序,非常容易受到攻擊。它的主要目標是成為安全專業人員在合法環境中測試自己的技能和工具的輔助工具,幫助Web開發人員更好地理解保護網路應用程式的過程,並幫助教師/學生在課堂環境中教授/學習Web應用程式安全性。 DVWA的目標是透過簡單直接的介面練習一些最常見的Web漏洞,難度各不相同。請注意,該軟體中

SublimeText3 英文版

SublimeText3 英文版

推薦:為Win版本,支援程式碼提示!

EditPlus 中文破解版

EditPlus 中文破解版

體積小,語法高亮,不支援程式碼提示功能

SublimeText3 Linux新版

SublimeText3 Linux新版

SublimeText3 Linux最新版