Redis如何实现高性能?

本文涉及的产品
云数据库 Redis 版,社区版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
简介: Redis如何实现高性能?

1、Redis是单线程吗?

Redis 的单线程主要是指 Redis 的网络 IO 和键值对读写是由一个线程来完成的,这也是 Redis 对外提供键值存储服务的主要流程。但 Redis 的其他功能,比如持久化、异步删除、集群数据同步等,是由其他线程执行的。



2、Redis 单线程为什么这么快?

关键:内存和避免了多线程上下文切换


内存操作:数据存储在内存中,操作Redis时是内存级别的操作,可支持百万的QPS。


多线程上下文切换:我们使用的操作系统大多是分时系统,CPU采用时间片轮转规则执行任务时,在执行下一个任务前,要先将当前任务的状态信息,也就是当前CPU寄存器的所有内容保存到任务自己的堆栈中。再把下一个任务的状态信息加载到CPU寄存器中。时间片大小设置不同,每秒可能进行几十到上百次切换,每次切换都会产生耗时。而单线程避免了这个问题


3、既然使用单线程,又如何处理并发客户端连接?


关键:使用I/O多路复用技术;


IO多路复用,指多个连接复用同一个阻塞对象,进程只需要在一个阻塞对象上等待,无需轮询所有连接请求。当某个连接请求的资源可用时,操作系统通知进程,进程从阻塞状态返回,开始进行事务处理。


epoll是用户进程从内核态获取到资源可用通知的方法之一。epoll将用户空间的fd放到内核的事件表,内核进程遍历事件表,查看是否有事件可用的资源。当有可用资源时,内核通过回调函数激活fd。用户进程在epoll_wait中收到通知,知道哪个socket连接的资源就绪。


epoll使用内核映射技术,只需要将fd在用户态和内核态拷贝一次。同时,当资源就绪时,内核激活对应的fd,用户态可以直接获取到资源就绪的fd,无需像select和poll通过遍历fd列表获取,时间复杂度是O(1).


相关实践学习
基于Redis实现在线游戏积分排行榜
本场景将介绍如何基于Redis数据库实现在线游戏中的游戏玩家积分排行榜功能。
云数据库 Redis 版使用教程
云数据库Redis版是兼容Redis协议标准的、提供持久化的内存数据库服务,基于高可靠双机热备架构及可无缝扩展的集群架构,满足高读写性能场景及容量需弹性变配的业务需求。 产品详情:https://www.aliyun.com/product/kvstore     ------------------------------------------------------------------------- 阿里云数据库体验:数据库上云实战 开发者云会免费提供一台带自建MySQL的源数据库 ECS 实例和一台目标数据库 RDS实例。跟着指引,您可以一步步实现将ECS自建数据库迁移到目标数据库RDS。 点击下方链接,领取免费ECS&RDS资源,30分钟完成数据库上云实战!https://developer.aliyun.com/adc/scenario/51eefbd1894e42f6bb9acacadd3f9121?spm=a2c6h.13788135.J_3257954370.9.4ba85f24utseFl
相关文章
|
8月前
|
NoSQL Unix Linux
Redis核心技术与实践 03 | 高性能IO模型:为什么单线程Redis能那么快?
Redis核心技术与实践 03 | 高性能IO模型:为什么单线程Redis能那么快?
|
6月前
|
存储 消息中间件 NoSQL
深入了解Redis:高性能的内存数据库
深入了解Redis:高性能的内存数据库
|
2天前
|
存储 缓存 监控
利用Redis构建高性能的缓存系统
在现今高负载、高并发的互联网应用中,缓存系统的重要性不言而喻。Redis,作为一款开源的、内存中的数据结构存储系统,它可以用作数据库、缓存和消息代理。本文将深入探讨Redis的核心特性,以及如何利用Redis构建高性能的缓存系统,并通过实际案例展示Redis在提升系统性能方面的巨大潜力。
|
2天前
|
存储 消息中间件 缓存
Redis的高性能使得它非常适合用于实时分析场景
【5月更文挑战第15天】Redis在Python Web开发中扮演关键角色,常用于缓存系统,提高数据读取速度;会话管理,存储用户信息;分布式锁,确保数据一致性;排行榜和计数,利用有序集合和哈希结构;消息队列,基于列表结构实现异步处理;实时分析,高效处理实时数据。其丰富的数据结构和高性能使其在多种场景下应用广泛。
11 3
|
2天前
|
存储 缓存 NoSQL
Redis 服务器指南:高性能内存数据库的完整使用指南
Redis 服务器指南:高性能内存数据库的完整使用指南
|
9月前
|
存储 消息中间件 缓存
Redis:高性能、多功能的内存数据库
Redis是一种开源、高性能的内存数据库,广泛应用于缓存、会话存储、实时数据处理等场景。本文将介绍Redis的特点、优势和主要功能,探讨它在不同应用领域中的应用场景,以及如何充分利用Redis提升应用性能和可靠性。无论是小型应用还是大规模的分布式系统,Redis都是一个值得关注的强大工具。
68 0
|
6月前
|
NoSQL Redis
轻松掌握组件启动之Redis集群扩展秘籍:轻松扩容与缩容,释放高性能潜能
在这篇文章中,我们将揭示Redis集群的扩容和缩容操作,让您的Redis集群发挥最佳性能和可伸缩性。通过增加主节点和从节点,并将它们无缝添加到集群中,您将能够轻松扩展您的Redis集群以满足不断增长的需求。同时,我们还将探讨如何进行缩容操作,即删除节点,以优化集群资源的利用。无论您是初学者还是经验丰富的Redis用户,本文将为您提供一系列有用的技巧和最佳实践,帮助您更好地管理和优化Redis集群,实现更高的性能和可扩展性。
|
7月前
|
NoSQL 网络协议 Redis
Redis学习笔记-高性能IO模型&Redis6.0多线程
Redis学习笔记-高性能IO模型&Redis6.0多线程
81 0
|
8月前
|
NoSQL Redis C语言
Redis高性能线程模型
Redis高性能线程模型
59 1
|
9月前
|
存储 缓存 NoSQL
高性能缓存和存储:深入了解 Redis 的 String 数据类型
在现代的应用程序中,高性能的缓存和数据存储方案对于提升系统性能和响应速度至关重要。Redis,作为一款高性能的内存数据库,提供了丰富的数据类型来满足不同的需求。在本文中,我们将重点介绍 Redis 的 String 数据类型,探讨其特性、用法以及在实际应用中的优势。
80 0