Redis单线程架构

⭐️前言⭐️

本小节主要围绕Redis的单线程模型展开

🍉欢迎点赞 👍 收藏留言评论

🍉博主将持续更新学习记录收获,友友们有任何问题可以在评论区留言

🍉博客中涉及源码及博主日常练习代码均已上传GitHub


📍内容导读📍

🍅单线程架构

Redis使用了单线程架构来实现高性能的内存数据库服务,本小节首先通过多个客户端命令调用的例子说明Redis单线程命令处理机制,接着分析Redis单线程模型为什么性能如此之高,最终给出为什么理解单线程模型是使用和运维Redis的关键。

🍅1.引出单线程模型

现在开启三个 redis-cli 客户端同时执⾏命令

在宏观角度上,三个客户端看起来是"并发"要求Redis去执行命令的,如下图所示:

但在微观角度,这些命令还是采用线性方式去执行的,只是原则上命令的执行顺序是不确定的,但一定不会有两条命令被同步执行,如下图所示:

所以也就是说,当多个请求同时到达Redis服务器,也是要在队列中排队,再等待redis服务器一个一个的取出里面的命令再去执行,微观上讲,redis服务器是串行/顺序执行这多个命令的,如下图所示模型:

🍅2.为什么单线程还能这么快?

这里的快,是相对于比如MySQL、Oracle之类的关系型数据库来讲的

通常来讲,单线程处理能力要比多线程差,那么为什么Redis使用单线程模型会达到每秒万级别的处理能力呢?可以将其归结于以下几点:

a. Redis访问内存,数据库则是访问硬盘

b. Redis的核心功能,比数据库的核心功能更简单

数据库对于数据的增删改查,都有更复杂的功能支持,这样的功能势必要花费更多的开销;而Redis干的活少,提供的功能相比于MySQL也是少了很多

c. Redis的单线程模型,避免了一些不必要的线程竞争开销

Redis的每个基本操作,都是短平快的,就是简单操作一下内存数据,不是什么特别消耗CPU的操作

d. Redis在处理网络IO的时候,使用了epoll这样的IO多路复用机制

IO多路复用机制,就是通过一个线程来管理多个socket

针对TCP来说,服务器这边每次要服务一个客户端,都需要一个socket,一个服务器服务多个客户端,同时就有很多个socket,但是在同一时刻,只有少数socket是活跃的;所以就可以让一个线程来同时管理多个事情,前提是这几件事的交互不频繁,大部分时间都在等

就像我们去食堂买饭,如果想吃三个窗口的东西,我们只需要买了以后去买另一个东西,有一种东西做好了,窗口老板喊我一嗓子去拿就可以。

🍅3.弊端

虽然单线程给Redis带来很多好处,但还是有一个致命的问题:对于单个命令的执行时间都是有要求的。如果某个命令执行过长,会导致其他命令全部处于等待队列中,迟迟等不到响应,造成客户端的阻塞,对于Redis这种高性能服务来说是非常严重的,所以Redis是面向快速执行场景的数据库。


⭐️最后的话⭐️
总结不易,希望uu们不要吝啬你们的👍哟(^U^)ノ~YO!!如有问题,欢迎评论区批评指正😁

相关推荐
程序员清风3 小时前
Java 后端高并发设计:线程池、限流、熔断与降级
java·数据库·oracle
天衍四九-3 小时前
MySQL中如何定位慢查询?如果SQL语句执行很慢,如何分析和优化?
数据库·sql·mysql
尚久龙3 小时前
mysql-5.7.26-winx64的安装步骤
数据库·mysql
医疗信息化王工3 小时前
DataForge:基于 Python 的数据库批量导出 Excel 工具——从架构到部署的全流程实战
数据库·python·excel
实心儿儿4 小时前
MySQL 的安装
数据库·mysql·adb
Seoyoneh4 小时前
Agentic Workflow编排架构:云客服从“被动响应”迈向“主动执行”的技术实现
java·开发语言·架构
程序员阿鹏5 小时前
为什么MySQL InnoDB选择B+树?
数据结构·数据库·b树·sql·mysql·算法·缓存
AI_Auto6 小时前
架构视角看数字化转型|核心架构:大共享平台+小应用,从按需走向适变
大数据·人工智能·架构·制造
科芯创展6 小时前
XU9238 外置NMOS架构宽压Boost升压恒压驱动器方案设计与工程落地指南
架构
Dawson Zhu6 小时前
AI 辅助调试陷入「反复修改」循环?用证据驱动的四步法破局
人工智能·语言模型·架构·aigc·agi