一、redis實(shí)現(xiàn)高并發(fā)機(jī)制的原理及redis運(yùn)行原理圖解
二、redis為什么可以解決高并發(fā)問(wèn)題
redis高并發(fā)和快速的原因:
1、redis是基于內(nèi)存的操作,內(nèi)存的讀寫速度非?？?
redis是基于內(nèi)存操作的, 內(nèi)存的讀寫速度是非?？斓? 普通的筆記本電腦,沒(méi)秒都能處理幾十萬(wàn)的請(qǐng)求量. 所以CPU(內(nèi)存里的操作) 不會(huì)成為redis的性能瓶頸. redis的瓶頸最有可能是內(nèi)存的大小和網(wǎng)絡(luò)通信能力;
2、redis是單線程的,省去了很多線程上下文切換的時(shí)間和消耗;
Redis單線程的優(yōu)劣勢(shì)
單進(jìn)程單線程優(yōu)勢(shì)
代碼更清晰，處理邏輯更簡(jiǎn)單
不用去考慮各種鎖的問(wèn)題，不存在加鎖釋放鎖操作，沒(méi)有因?yàn)榭赡艹霈F(xiàn)死鎖而導(dǎo)致的性能消耗
不存在多進(jìn)程或者多線程導(dǎo)致的切換而消耗CPU
單進(jìn)程單線程弊端
無(wú)法發(fā)揮多核CPU性能，不過(guò)可以通過(guò)在單機(jī)開多個(gè)Redis實(shí)例來(lái)完善；
3、redis采用IO多路復(fù)用技術(shù), 可以處理并發(fā)的鏈接. 采用epoll的多路復(fù)用技術(shù),絕對(duì)不在IO上浪費(fèi)一點(diǎn)時(shí)間.
IO多路復(fù)用技術(shù)
redis 采用網(wǎng)絡(luò)IO多路復(fù)用技術(shù)，來(lái)保證在多連接的時(shí)候系統(tǒng)的高吞吐量。
多路-指的是多個(gè)socket網(wǎng)絡(luò)連接，復(fù)用-指的是復(fù)用一個(gè)線程。多路復(fù)用主要有三種技術(shù)：select，poll，epoll。epoll是最新的、也是目前最好的多路復(fù)用技術(shù)。
采用多路I/O復(fù)用技術(shù)：其一，可以讓單個(gè)線程高效處理多個(gè)連接請(qǐng)求（盡量減少網(wǎng)絡(luò)IO的時(shí)間消耗）。其二，Redis在內(nèi)存中操作數(shù)據(jù)的速度非常快（內(nèi)存里的操作不會(huì)成為這里的性能瓶頸）。主要以上兩點(diǎn)造就了Redis具有很高的吞吐量。
redis使用多路復(fù)用技術(shù)，可以處理并發(fā)的連接（非阻塞IO）。
非阻塞IO 內(nèi)部實(shí)現(xiàn)采用epoll，采用了epoll+自己實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)單的事件框架。epoll中的讀、寫、關(guān)閉、連接都轉(zhuǎn)化成了事件，然后利用epoll的多路復(fù)用特性，絕不在io上浪費(fèi)一點(diǎn)時(shí)間。
三、Redis高并發(fā)快總結(jié)
Redis是純內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)，一般都是簡(jiǎn)單的存取操作，線程占用的時(shí)間很多，時(shí)間的花費(fèi)主要集中在IO上，所以讀取速度快。
再說(shuō)一下IO，Redis使用的是非阻塞IO，IO多路復(fù)用，使用了單線程來(lái)輪詢描述符，將數(shù)據(jù)庫(kù)的開、關(guān)、讀、寫都轉(zhuǎn)換成了事件，減少了線程切換時(shí)上下文的切換和競(jìng)爭(zhēng)。
Redis采用了單線程的模型，保證了每個(gè)操作的原子性，也減少了線程的上下文切換和競(jìng)爭(zhēng)。
另外，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也幫了不少忙，Redis全程使用hash結(jié)構(gòu)，讀取速度快，還有一些特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)進(jìn)行了優(yōu)化，如壓縮表，對(duì)短數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮存儲(chǔ)，再如，跳表，使用有序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)加快讀取的速度。
還有一點(diǎn)，Redis采用自己實(shí)現(xiàn)的事件分離器，效率比較高，內(nèi)部采用非阻塞的執(zhí)行方式，吞吐能力比較大。
redis 內(nèi)部使用文件事件處理器，這個(gè)文件事件處理器是單線程的，所以才稱redis是單線程的。它采用 IO 多路復(fù)用機(jī)制同時(shí)監(jiān)聽(tīng)多個(gè) socket，將產(chǎn)生事件的 socket 壓入內(nèi)存隊(duì)列中，事件分派器根據(jù) socket 上的事件類型來(lái)選擇對(duì)應(yīng)的事件處理器進(jìn)行處理。
