【后端面经】【缓存】36|Redis 单线程:为什么 Redis 用单线程而 Memcached 用多线程?-- Memcache + Redis 多线程

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: 【5月更文挑战第20天】Redis采用单线程模式以避免上下文切换和资源竞争,简化调试,且其性能瓶颈在于网络IO和内存,而非多线程。相比之下,Memcache使用多线程能更好地利用多核CPU,但伴随上下文切换和锁管理的开销。尽管Redis单线程性能不俗,6.0版本引入多线程以提升高并发下的IO处理能力。启用多线程后,Redis结合Reactor和epoll实现并发处理,提高系统性能。

为什么Memcache使用多线程

回答两者的优缺点,再随便补充一点个人理解就可以。

先回答Redis使用单线程模式的原因。

Redis使用单线程模式的理由有很多。首先有两个显著的优点:不会引入上下文切换的开销,也没有多线程访问资源的竞争问题。其次,Redis是一个内存数据库,操作很快,所以它的性能瓶颈只可能出现在网络IO和内存大小上,是不是多线程影响不大。最后,单线程模式比较好理解,调试起来也容易。

紧接着回答Memcache的设计。

Memcache采用了多线程设计,那么带来的后果就是会有线程上下文切换的开支,并且多线程模式下需要引入锁来保护共享资源。优点则是Memcache会比Redis更充分地利用多核CPU的性能。

毕竟我们都不是 Redis 的设计者,也难以说清楚究竟是什么因素促使设计者下定决心使用单线程模型。下面的这一段话是我的个人理解,你可以替换成你自己的思考。

我之前注意到有些人在网上发布了 Redis 和 Memcache 的性能对比。基本上就是有些时候 Redis 好一点,有些时候 Memcache 好一点。 我就觉得既然 Redis 用单线程模型都能取得这种不相上下的性能表现,就说明 Redis 的选择还是很正确的。即便如此,后面 Redis 在 6.0 的时候,还是引入了多线程模型,期望进一步利用多核 CPU 的优势。

Redis为什么引入多线程

引入多线程的原因只有一个,那就是性能。

Redis在6.0引入多线程的原因只有一个,在高并发场景下可以利用多个线程并发处理IO任务、命令解析和数据回写。这些线程也被叫做IO线程。默认情况下,多线程模式是被禁用了的,需要显式的开启。

当然要想答好这个问题,你不能只解释为什么引入多线程,还要结合 Reactor 和 epoll 来解释在启用了多线程模型之后,Redis 是如何运作的。如果刨除 Redis 主线程和 IO 线程之间的交互细节,那么多线程模式下的 Redis 的 Reactor 和 epoll 结合在一起的形式就是像图片里展示的这样。

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
目录
打赏
0
0
0
0
108
分享
相关文章
|
3月前
|
Redis+Caffeine构建高性能二级缓存
大家好,我是摘星。今天为大家带来的是Redis+Caffeine构建高性能二级缓存,废话不多说直接开始~
492 0
基于Spring Data Redis与RabbitMQ实现字符串缓存和计数功能(数据同步)
总的来说,借助Spring Data Redis和RabbitMQ,我们可以轻松实现字符串缓存和计数的功能。而关键的部分不过是一些"厨房的套路",一旦你掌握了这些套路,那么你就像厨师一样可以准备出一道道饕餮美食了。通过这种方式促进数据处理效率无疑将大大提高我们的生产力。
150 32
|
3月前
|
Redis:现代服务端开发的缓存基石与电商实践-优雅草卓伊凡
Redis:现代服务端开发的缓存基石与电商实践-优雅草卓伊凡
88 5
Redis:现代服务端开发的缓存基石与电商实践-优雅草卓伊凡
Redis 与 AI:从缓存到智能搜索的融合之路
Redis 已从传统缓存系统发展为强大的 AI 支持平台,其向量数据库功能和 RedisAI 模块为核心,支持高维向量存储、相似性搜索及模型服务。文章探讨了 Redis 在实时数据缓存、语义搜索与会话持久化中的应用场景,并通过代码案例展示了与 Spring Boot 的集成方式。总结来看,Redis 结合 AI 技术,为现代应用提供高效、灵活的解决方案。
Redis--缓存击穿、缓存穿透、缓存雪崩
缓存击穿、缓存穿透和缓存雪崩是Redis使用过程中可能遇到的常见问题。理解这些问题的成因并采取相应的解决措施,可以有效提升系统的稳定性和性能。在实际应用中,应根据具体场景,选择合适的解决方案,并持续监控和优化缓存策略,以应对不断变化的业务需求。
597 29
缓存与数据库的一致性方案,Redis与Mysql一致性方案,大厂P8的终极方案(图解+秒懂+史上最全)
缓存与数据库的一致性方案,Redis与Mysql一致性方案,大厂P8的终极方案(图解+秒懂+史上最全)
Redis的线程模型
Redis采用单线程模型确保操作的原子性,每次只执行一个操作,避免并发冲突。它通过MULTI/EXEC事务机制、Lua脚本和复合指令(如MSET、GETSET等)保证多个操作要么全成功,要么全失败,确保数据一致性。Redis事务在EXEC前失败则不执行任何操作,EXEC后失败不影响其他操作。Pipeline虽高效但不具备原子性,适合非热点时段的数据调整。Redis 7引入Function功能,支持函数复用,简化复杂业务逻辑。总结来说,Redis的单线程模型简单高效,适用于高并发场景,但仍需合理选择指令执行方式以发挥其性能优势。
145 6
Redis缓存设计与性能优化
Redis缓存设计与性能优化涵盖缓存穿透、击穿、雪崩及热点key重建等问题。针对缓存穿透,可采用缓存空对象或布隆过滤器;缓存击穿通过随机设置过期时间避免集中失效;缓存雪崩需确保高可用性并使用限流熔断组件;热点key重建利用互斥锁防止大量线程同时操作。此外,开发规范强调键值设计、命令使用和客户端配置优化,如避免bigkey、合理使用批量操作和连接池管理。系统内核参数如vm.swappiness、vm.overcommit_memory及文件句柄数的优化也至关重要。慢查询日志帮助监控性能瓶颈。
187 9
Redis应用—8.相关的缓存框架
本文介绍了Ehcache和Guava Cache两个缓存框架及其使用方法,以及如何自定义缓存。主要内容包括:Ehcache缓存框架、Guava Cache缓存框架、自定义缓存。总结:Ehcache适合用作本地缓存或与Redis结合使用,Guava Cache则提供了更灵活的缓存管理和更高的并发性能。自定义缓存可以根据具体需求选择不同的数据结构和引用类型来实现特定的缓存策略。
303 16
Redis应用—8.相关的缓存框架
AI助理

你好,我是AI助理

可以解答问题、推荐解决方案等

登录插画

登录以查看您的控制台资源

管理云资源
状态一览
快捷访问