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Redis為什麽使用單進程單線程方式

依次 速度 網絡io 問題 出了 數據結構 clas 一個 存在

Redis采用的是基於內存的采用的是單進程單線程模型的KV數據庫,由C語言編寫。官方提供的數據是可以達到100000+的qps。這個數據不比采用單進程多線程的同樣基於內存的KV數據庫Memcached差。

Redis快的主要原因是:

  1. 完全基於內存
  2. 數據結構簡單,對數據操作也簡單
  3. 使用多路 I/O 復用模型

第一、二點不細講,主要圍繞第三點采用多路 I/O 復用技術來展開。

多路 I/O 復用模型是利用select、poll、epoll可以同時監察多個流的 I/O 事件的能力,在空閑的時候,會把當前線程阻塞掉,當有一個或多個流有I/O事件時,就從阻塞態中喚醒,於是程序就會輪詢一遍所有的流(epoll是只輪詢那些真正發出了事件的流),並且只依次順序的處理就緒的流,這種做法就避免了大量的無用操作。這裏“多路”指的是多個網絡連接,“復用”指的是復用同一個線程。采用多路 I/O 復用技術可以讓單個線程高效的處理多個連接請求(盡量減少網絡IO的時間消耗),且Redis在內存中操作數據的速度非常快(內存內的操作不會成為這裏的性能瓶頸),主要以上兩點造就了Redis具有很高的吞吐量。

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和Memcached不同,Redis並沒有直接使用Libevent,而是自己完成了一個非常輕量級的對select、epoll、evport、kqueue這些通用的接口的實現。在不同的系統調用選用適合的接口,linux下默認是epoll。因為Libevent比較重更通用代碼量也就很龐大,擁有很多Redis用不上的功能,Redis為了追求“輕巧”並且去除依賴,就選擇自己去封裝了一套。

單進程單線程好處

  1. 代碼更清晰,處理邏輯更簡單
  2. 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
  3. 不存在多進程或者多線程導致的切換而消耗CPU

單進程單線程弊端

  1. 無法發揮多核CPU性能,不過可以通過在單機開多個Redis實例來完善;

其他一些優秀的開源軟件采用的模型

  • 多進程單線程模型:Nginx
  • 單進程多線程模型:Memcached

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