Redis線程安全問題


Redis是線程安全的嗎?

Redis是個單線程程序,所以它是線程安全的。

 

Redis單線程為什么還能這么快?

  • Redis是基於內存的,內存的讀寫速度非常快;
  • Redis是單線程的,避免了不必要的上下文切換和競爭條件;
  • Redis使用多路復用技術,可以處理並發的連接。非阻塞I/O內部實現采用epoll,采用了epoll+自己實現的簡單的事件框架。epoll中的讀、寫、關閉、連接都轉化成了事件,然后利用epoll的多路復用特性,絕不在io上浪費一點時間。

 

為什么Redis是單線程的?

1.官方答案

因為Redis是基於內存的操作,CPU不是Redis的瓶頸,Redis的瓶頸最有可能是機器內存的大小或者網絡帶寬。既然單線程容易實現,而且CPU不會成為瓶頸,那就順理成章地采用單線程的方案了。

2.性能指標

關於Redis的性能,官方網站也有,普通筆記本輕松處理每秒幾十萬的請求。

3.詳細原因

1)不需要各種鎖的性能消耗

Redis的數據結構並不全是簡單的Key-Value,還有list,hash等復雜的結構,這些結構有可能會進行很細粒度的操作,比如在很長的列表后面添加一個元素,在hash當中添加或者刪除一個對象。這些操作可能就需要加非常多的鎖,導致的結果是同步開銷大大增加。

總之,在單線程的情況下,就不用去考慮各種鎖的問題,不存在加鎖釋放鎖操作,沒有因為可能出現死鎖而導致的性能消耗。

2)單線程多進程集群方案

單線程的威力實際上非常強大,核心效率也非常高,多線程自然是可以比單線程有更高的性能上限,但是在今天的計算環境中,即使是單機多線程的上限也往往不能滿足需要了,需要進一步摸索的是多服務器集群化的方案,這些方案中多線程的技術照樣是用不上的。

所以單線程、多進程的集群不失為一個時髦的解決方案。

3)CPU消耗

采用單線程,避免了不必要的上下文切換和競爭條件,也不存在多進程或者多線程導致的切換而消耗 CPU。

但是如果CPU成為Redis瓶頸,或者不想讓服務器其他CUP核閑置,那怎么辦?

可以考慮多起幾個Redis進程,Redis是key-value數據庫,不是關系數據庫,數據之間沒有約束。只要客戶端分清哪些key放在哪個Redis進程上就可以了。

 

Redis高並發總結

1. Redis是純內存數據庫,一般都是簡單的存取操作,線程占用的時間很短,時間的花費主要集中在IO上,所以讀取速度快。

2. Redis采用了單線程的模型,保證了每個操作的原子性,也減少了線程的上下文切換和競爭。

3. 再說一下IO,Redis使用的是非阻塞IO,IO多路復用,使用了單線程來輪詢描述符,將數據庫的開、關、讀、寫都轉換成了事件,可以處理並發連接。

4. 再加上,Redis采用自己實現的事件分離器,效率比較高,內部采用非阻塞的執行方式,吞吐能力比較大。

5. 另外,數據結構也幫了不少忙,Redis除了提供了五種數據結構之外,還有一些特殊的數據結構,對數據存儲進行了優化,如壓縮表,對短數據進行壓縮存儲,再如跳躍表,使用有序的數據結構加快讀取的速度。

 

參考:https://www.cnblogs.com/wanlei/p/10464517.html


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