Redis之所以執(zhí)行速度很快拣帽,主要依賴于以下幾個原因:
(一)純內(nèi)存操作赵刑,避免大量訪問數(shù)據(jù)庫唉堪,減少直接讀取磁盤數(shù)據(jù)模聋,redis將數(shù)據(jù)儲存在內(nèi)存里面,讀寫數(shù)據(jù)的時候都不會受到硬盤 I/O 速度的限制唠亚,所以速度快链方;
(二)單線程操作,避免了不必要的上下文切換和競爭條件灶搜,也不存在多進(jìn)程或者多線程導(dǎo)致的切換而消耗CPU祟蚀,不用去考慮各種鎖的問題,不存在加鎖釋放鎖操作割卖,沒有因為可能出現(xiàn)死鎖而導(dǎo)致的性能消耗暂题;
(三)采用了非阻塞I/O多路復(fù)用機(jī)制
用戶首先將需要進(jìn)行IO操作的socket添加到select中,然后阻塞等待select系統(tǒng)調(diào)用返回究珊。當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)時薪者,socket被激活,select函數(shù)返回剿涮。用戶線程正式發(fā)起read請求言津,讀取數(shù)據(jù)并繼續(xù)執(zhí)行。這樣用戶可以注冊多個socket取试,然后不斷地調(diào)用select讀取被激活的socket悬槽,redis服務(wù)端將這些socke置于隊列中,然后瞬浓,文件事件分派器初婆,依次去隊列中取,轉(zhuǎn)發(fā)到不同的事件處理器中,提高讀取效率磅叛。
采用多路 I/O 復(fù)用技術(shù)可以讓單個線程高效的處理多個連接請求(盡量減少網(wǎng)絡(luò) IO 的時間消耗)屑咳,多路I/O復(fù)用模型是利用 select、poll弊琴、epoll 可以同時監(jiān)察多個流的 I/O 事件的能力兆龙,在空閑的時候,會把當(dāng)前線程阻塞掉敲董,當(dāng)有一個或多個流有 I/O 事件時紫皇,就從阻塞態(tài)中喚醒,于是程序就會輪詢一遍所有的流(epoll 是只輪詢那些真正發(fā)出了事件的流)腋寨,并且只依次順序的處理就緒的流聪铺,這種做法就避免了大量的無用操作,從而提高效率萄窜。
(四)靈活多樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)铃剔。
redis內(nèi)部使用一個redisObject對象來表示所有的key和value。redisObject主要的信息包括數(shù)據(jù)類型脂倦、編碼方式、數(shù)據(jù)指針元莫、虛擬內(nèi)存等赖阻。它包含String,Hash踱蠢,List火欧,Set,Sorted Set五種數(shù)據(jù)類型茎截,針對不同的場景使用對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型苇侵,減少內(nèi)存使用的同時,節(jié)省網(wǎng)絡(luò)流量傳輸企锌。
(五)持久化
由于redis的數(shù)據(jù)都存放在內(nèi)存中榆浓,如果沒有配置持久化,redis重啟后數(shù)據(jù)就全丟失了撕攒,于是需要開啟redis的持久化功能陡鹃,將數(shù)據(jù)保存到磁盤上,當(dāng)redis重啟后抖坪,可以從磁盤中恢復(fù)數(shù)據(jù)萍鲸。redis提供兩種方式進(jìn)行持久化,一種是RDB持久化(原理是將redis在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)庫記錄定時 dump到磁盤上的RDB持久化)擦俐,另外一種是AOF(append only file)持久化(原理是將redis的操作日志以追加的方式寫入文件)脊阴。持久化似乎和redis的速度快并沒有直接關(guān)系,但是這保證的redis數(shù)據(jù)的安全性和可靠性,也起到數(shù)據(jù)備份的作用嘿期。
(六)總結(jié)
試想單線程是否就無法發(fā)揮多核CPU 性能品擎,其實不然,我們可以通過在單機(jī)開多個redis實例來完善秽五。單一線程只能用到一個CPU核心孽查,所以可以在同一個多核的服務(wù)器中,啟動多個實例坦喘,組成master-master或者master-slave的形式盲再,耗時的讀命令可以完全在slave進(jìn)行,充分發(fā)揮redis的作用瓣铣。
單線程指的是網(wǎng)絡(luò)請求模塊使用了一個線程(所以不需考慮并發(fā)安全性)答朋,其他模塊也會用到多個線程,使用redis的過程中充分發(fā)揮其優(yōu)勢棠笑,避免一些不當(dāng)操作梦碗,導(dǎo)致性能下降。