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Redis (正在更新…)
章节内容
上节我们完成了:
Redis的缓存机制
Redis的淘汰策略
LRU LFU 等机制
通信协议
- Redis是单进程+单线程的。
- 应用系统和Redis之间是通过Redis协议(RESP)来进行交互的。
响应模式
概念介绍
Redis 协议位于 TCP 层上,即客户端和Redis实例保持双工的连接。
串行模式
- 串行化是最简单的模式,客户端与服务端建立长连接。
- 连接通过心跳机制来检测(ping-pong)ACK应答。
- 客户端发送请求,服务端响应,客户端收到响应后,再发起第二个请求,服务端再响应。
- telnet 和 redis-cli 都属于这种模式,耗时在网络传输且性能较低
双工模式
批量请求,批量响应,请求和响应交叉进行,不会混淆(TCP双工)
pipline 的作用是将一批命令进行打包,然后发送给服务器,服务器执行完后按顺序打包返回。
通过pipline,一次pipline中包含多条命令+一次网络时间
我们使用Jedis库可以很轻松的使用 pipline
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版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。
原文链接:https://blog.csdn.net/w776341482/article/details/140679387
Jedis redis = new Jedis("h121.wzk.icu", 6379); redis.auth("111111"); Pipeline pipe = jedis.pipelined(); for (int i = 0; i <50000; i++) { pipe.set("key_"+String.valueOf(i),String.valueOf(i)); } // 将封装后一次性发给redis pipe.sync();
数据格式
Redis 客户端与服务器交互采用序列化协议(RESP)。
请求以字符串的形式来表示要执行的命令的参数
Redis使用特有的数据类型作为回复。
客户端与服务端通过TCP连接来进行数据交互,服务端口号为:6379
客户端与服务端发送的命令和数据一律以 \r\n(CRLF)结尾
所有参数都是二进制安全(binary safe)
内联格式
可以使用 telnet 工具进行测试,发送一些内容过去
telnet h121.wzk.icu 6379 xxx xxx xxx XXX
处理流程
处理流程
- 服务器启动监听
- 接受命令请求并解析
- 执行命令请求
- 返回命令回复
具体的过程图可以看下边的流程图片:
处理机制
Redis 服务器是典型的事件驱动系统,Redis将事件分为两大类:
文件事件
时间事件
文件事件
文件事件即Socket读写事件,也就是IO事件,比如客户端连接、命令请求、数据回复、连接断开等等。
Reactor
Redis 事件处理机制采用单线程的Reactor模式,属于 I/O 多路复用的一种常见模式。
IO 多路复用指单个线程管理多个Socket,Reactor Pattern(反应器设计模式)是一种为处理并发服务请求,并将请求提交到一个或者多个服务器处理的事件设计模式。
Reactor 模式是事件驱动的
有一个或者多个并发输入源
有一个ServiceHandler
有多个RequestHandlers
ServiceHandler会同步的将输入的Event多路复用的分发给相应的RequestHandler
下面这些图片可以让你更好地理解 Reactor 模式:
多路复用
IO多路复用机制就是通过一种机制,一个进程可以监视多个描述符(Socket),一旦某个描述符就绪,能够通知程序进行相应的复写操作。
IO多路复用机制有这么几种:
select
poll
epoll
kqueue
Select
select函数监视的文件描述符分3类:
writefds
readfds
exceptfds
调用后select函数会阻塞,直到有描述符就绪或者超时,函数返回。
当select函数返回后,可以通过 fd 列表遍历,来找到就绪的描述符。
Select优点
几乎在所有平台上都有支持,跨平台支持。
Select缺点
单个进程打开文件描述有一定的限制,有 FD_SETSIZE 设置,默认是 1024 ,采用数组存储,另外在检查数组中是否有文件描述符需要读写时,采用的是线性的扫描(不管是否活跃都扫描轮询),效率较低。
Poll
poll使用一个 pollfd 的指针实现,pollfd结构包含了要监视的 Event 和 发生的 Event,不再使用 select 的参数值传递的方式。
Poll 优点
采用链表的形式存储,它监听的描述符数量没有限制,可以超过select默认限制的1024大小
Poll缺点
另外在检查链表中是否有文件描述符需要读写时,采用线性扫描的方法,即不管Socket是不是活跃的,都轮询一次,效率较低。
epoll
epoll 子啊 Linux2.6 内核中提出的,是之前 select 和 poll 的加强版本。
相对于 select 和 poll 来说,epoll 更加灵活,没有描述符限制。
epoll 使用一个文件描述符管理多个描述符,将用户关系的文件描述符的事件存放到内核的一个事件表中,这样在用户空间和内核空间的copy就只需要一次。
epoll优点
epoll 没有最大并发连接限制,上限是最大能打开文件的数目,比如1GB内存大约能打开10万文件左右。
epoll 最大的优点就在于只处理活跃的连接,而不需要轮询遍历,所以效率很高。
kqueue
kqueue 是 unix 下的一个 IO 多路复用库。最初是 2000年在FreeBSD系统上开发的一个高性能的事件的事件通知接口。
注册一批Socket描述符kqueue后,当其中描述符状态发生改变时,kqueue将一次性通知应用程序哪些描述符可读可写或出错。
kqueue优点
能处理大量数据,性能较高。