【赵渝强老师】Redis的管道Pipeline

本文涉及的产品
云数据库 MongoDB,独享型 2核8GB
推荐场景:
构建全方位客户视图
云原生多模数据库 Lindorm,多引擎 多规格 0-4节点
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
简介: Redis采用客户端-服务器模型和请求/响应协议,通常一个请求包括客户端发送查询请求并等待服务端响应。为了提高性能,Redis引入了管道PipeLine技术,可以一次性发送多条命令并一次性返回结果,减少客户端与服务器间的通信次数,从而降低往返延迟。示例代码展示了普通命令和管道命令在插入1万条数据时的性能差异,后者执行时间显著缩短。视频讲解提供了更详细的解释。

b104.png


Redis使用的是客户端-服务器(C-S)模型和请求/响应协议的TCP服务器。这意味着通常情况下一个请求会遵循以下步骤:

  • 第一步:客户端向服务端发送一个查询请求,并监听Socket返回,通常是以阻塞模式,等待服务端响应。
  • 第二步:服务端处理命令,并将结果返回给客户端。

 

视频讲解如下:

   

Redis执行的过程如图1所示:

     

   

由于网络开销延迟,就算Redis Server端有很强的处理能力,也会由于收到的客户端消息少,而造成吞吐量小。管道PipeLine可以一次性发送多条命令并在执行完后一次性将结果返回。管道PipeLine通过减少客户端与Redis服务器端的通信次数来实现降低往返延时时间,而且管道PipeLine 实现的原理是队列,而队列的原理是时先进先出,这样就保证数据的顺序性。管道PipeLine的工作过程如图2所示。

 

图2中的客户端可以将三个命令放到一个TCP报文一起发送;而Redis服务器端则可以将三条命令的处理结果放到一个TCP报文返回。下面通过Java代码来测试普通的Redis操作和Redis PipeLine操作在性能上的差别。


import org.junit.Test;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.Pipeline;
public class TestRedisPipeLine {
    @Test
    public void testNormalCommand() {
        Jedis client = new Jedis("192.168.79.11", 6379);
        long start = System.currentTimeMillis();
        for(int i=0;i<10000;i++) {
            client.set("key" + i, "value"+i);
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        client.close();
        System.out.println("使用普通命令插入1万条数据的执行时间为:"+ (end - start));
    }
    @Test
    public void testPipeLineCommand() {
            Jedis client = new Jedis("192.168.79.11", 6379);
            Pipeline pl = client.pipelined();
            long start = System.currentTimeMillis();
            for(int i=0;i<10000;i++) {
             pl.set("key" + i, "value"+i);
            }
            pl.sync();
            long end = System.currentTimeMillis();
            client.close();
            System.out.println("使用管道命令插入1万条数据的执行时间为:"+ (end - start));
        }
}

 

视频讲解如下:

   

分别运行testNormalCommand()和testPipeLineCommand()方法输出的结果如下:

  • 使用普通命令插入1万条数据的执行时间为:1147
  • 使用管道命令插入1万条数据的执行时间为:92


提示:管道PipeLine在某些场景下非常有用,比如有多个命令需要被"及时的"提交,而且他们对相应结果没有互相依赖,对结果响应也无需立即获得,那么管道PipeLine就可以充当这种"批处理"的工具;而且在一定程度上,可以较大的提升性能,性能提升的原因主要是TCP连接中减少了"交互往返"的时间。



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