Redis如何实现高性能?

本文涉及的产品
Redis 开源版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
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
|
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?
|
1月前
|
消息中间件 缓存 NoSQL
Redis 是一个高性能的键值对存储系统,常用于缓存、消息队列和会话管理等场景。
【10月更文挑战第4天】Redis 是一个高性能的键值对存储系统,常用于缓存、消息队列和会话管理等场景。随着数据增长,有时需要将 Redis 数据导出以进行分析、备份或迁移。本文详细介绍几种导出方法:1)使用 Redis 命令与重定向;2)利用 Redis 的 RDB 和 AOF 持久化功能;3)借助第三方工具如 `redis-dump`。每种方法均附有示例代码,帮助你轻松完成数据导出任务。无论数据量大小,总有一款适合你。
76 6
|
3月前
|
缓存 NoSQL Java
Redis深度解析:解锁高性能缓存的终极武器,让你的应用飞起来
【8月更文挑战第29天】本文从基本概念入手,通过实战示例、原理解析和高级使用技巧,全面讲解Redis这一高性能键值对数据库。Redis基于内存存储,支持多种数据结构,如字符串、列表和哈希表等,常用于数据库、缓存及消息队列。文中详细介绍了如何在Spring Boot项目中集成Redis,并展示了其工作原理、缓存实现方法及高级特性,如事务、发布/订阅、Lua脚本和集群等,帮助读者从入门到精通Redis,大幅提升应用性能与可扩展性。
75 0
|
6月前
|
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。
341 3
|
2月前
|
存储 缓存 NoSQL
Redis的高性能之谜
Redis的高性能之谜
41 5
|
2月前
|
存储 消息中间件 NoSQL
Redis的单线程设计之谜:高性能与简洁并存
Redis的单线程设计之谜:高性能与简洁并存
43 0
|
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
|
5月前
|
存储 缓存 NoSQL
Redis是一种高性能的内存数据库,常用于高并发环境下的缓存解决方案
【6月更文挑战第18天】**Redis摘要:** 高性能内存数据库,擅长高并发缓存。数据存内存,访问迅速;支持字符串、列表等多元数据类型;具备持久化防止数据丢失;丰富命令集便于操作;通过节点集群实现数据分片与负载均衡,增强可用性和扩展性。理想的缓存解决方案。
80 1
|
5月前
|
存储 运维 NoSQL
Redis 分区:构建高性能、高可用的大规模数据存储解决方案
Redis 分区:构建高性能、高可用的大规模数据存储解决方案
|
5月前
|
NoSQL Redis
Redis的单线程和高性能
Redis 的单线程主要是指 Redis 的网络 I0 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,其实是由额外的线程执行的。
28 0