一、redis實現(xiàn)高并發(fā)機制的原理及redis運行原理圖解

二、redis為什么可以解決高并發(fā)問題

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,沒秒都能處理幾十萬的請求量. 所以CPU(內(nèi)存里的操作) 不會成為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間和消耗;

Redis單線程的優(yōu)劣勢

單進程單線程優(yōu)勢

代碼更清晰，處理邏輯更簡單

不用去考慮各種鎖的問題，不存在加鎖釋放鎖操作，沒有因為可能出現(xiàn)死鎖而導致的性能消耗

不存在多進程或者多線程導致的切換而消耗CPU

單進程單線程弊端

無法發(fā)揮多核CPU性能，不過可以通過在單機開多個Redis實例來完善；

3、redis采用IO多路復用技術, 可以處理并發(fā)的鏈接. 采用epoll的多路復用技術,絕對不在IO上浪費一點時間.

IO多路復用技術

redis 采用網(wǎng)絡IO多路復用技術，來保證在多連接的時候系統(tǒng)的高吞吐量。

多路-指的是多個socket網(wǎng)絡連接，復用-指的是復用一個線程。多路復用主要有三種技術：select，poll，epoll。epoll是最新的、也是目前最好的多路復用技術。

采用多路I/O復用技術：其一，可以讓單個線程高效處理多個連接請求（盡量減少網(wǎng)絡IO的時間消耗）。其二，Redis在內(nèi)存中操作數(shù)據(jù)的速度非?？欤▋?nèi)存里的操作不會成為這里的性能瓶頸）。主要以上兩點造就了Redis具有很高的吞吐量。

redis使用多路復用技術，可以處理并發(fā)的連接（非阻塞IO）。

非阻塞IO 內(nèi)部實現(xiàn)采用epoll，采用了epoll+自己實現(xiàn)的簡單的事件框架。epoll中的讀、寫、關閉、連接都轉化成了事件，然后利用epoll的多路復用特性，絕不在io上浪費一點時間。

三、Redis高并發(fā)快總結

Redis是純內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，一般都是簡單的存取操作，線程占用的時間很多，時間的花費主要集中在IO上，所以讀取速度快。

再說一下IO，Redis使用的是非阻塞IO，IO多路復用，使用了單線程來輪詢描述符，將數(shù)據(jù)庫的開、關、讀、寫都轉換成了事件，減少了線程切換時上下文的切換和競爭。

Redis采用了單線程的模型，保證了每個操作的原子性，也減少了線程的上下文切換和競爭。

另外，數(shù)據(jù)結構也幫了不少忙，Redis全程使用hash結構，讀取速度快，還有一些特殊的數(shù)據(jù)結構，對數(shù)據(jù)存儲進行了優(yōu)化，如壓縮表，對短數(shù)據(jù)進行壓縮存儲，再如，跳表，使用有序的數(shù)據(jù)結構加快讀取的速度。

還有一點，Redis采用自己實現(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 多路復用機制同時監(jiān)聽多個 socket，將產(chǎn)生事件的 socket 壓入內(nèi)存隊列中，事件分派器根據(jù) socket 上的事件類型來選擇對應的事件處理器進行處理。