redis是單線程分析-創(chuàng)新互聯(lián)

這篇文章主要介紹redis是單線程分析，文中介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

創(chuàng)新互聯(lián)堅(jiān)持“要么做到，要么別承諾”的工作理念，服務(wù)領(lǐng)域包括：成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)、網(wǎng)站建設(shè)、企業(yè)官網(wǎng)、英文網(wǎng)站、手機(jī)端網(wǎng)站、網(wǎng)站推廣等服務(wù)，滿足客戶于互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的韶山網(wǎng)站設(shè)計(jì)、移動(dòng)媒體設(shè)計(jì)的需求，幫助企業(yè)找到有效的互聯(lián)網(wǎng)解決方案。努力成為您成熟可靠的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)合作伙伴！

以前一直有個(gè)誤區(qū)，以為：高性能服務(wù)器  一定是 多線程來實(shí)現(xiàn)的

原因很簡單因?yàn)檎`區(qū)二導(dǎo)致的： 多線程 一定比 單線程  效率高。其實(shí)不然。

在說這個(gè)事前希望大家都能對(duì)  CPU 、 內(nèi)存 、 硬盤的速度都有了解了，這樣可能理解得更深刻一點(diǎn)，不了解的朋友點(diǎn)：CPU到底比內(nèi)存跟硬盤快多少

redis 核心就是 如果我的數(shù)據(jù)全都在內(nèi)存里，我單線程的去操作 就是效率最高的，為什么呢，因?yàn)槎嗑€程的本質(zhì)就是 CPU 模擬出來多個(gè)線程的情況，這種模擬出來的情況就有一個(gè)代價(jià)，就是上下文的切換，對(duì)于一個(gè)內(nèi)存的系統(tǒng)來說，它沒有上下文的切換就是效率最高的。

redis用單個(gè)CPU 綁定一塊內(nèi)存的數(shù)據(jù)，然后針對(duì)這塊內(nèi)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行多次讀寫的時(shí)候，都是在一個(gè)CPU上完成的，所以它是單線程處理這個(gè)事。在內(nèi)存的情況下，這個(gè)方案就是最佳方案。（推薦：《redis視頻教程》）

因?yàn)橐淮蜟PU上下文的切換大概在 1500ns 左右。

從內(nèi)存中讀取 1MB 的連續(xù)數(shù)據(jù)，耗時(shí)大約為 250us，假設(shè)1MB的數(shù)據(jù)由多個(gè)線程讀取了1000次，那么就有1000次時(shí)間上下文的切換，

那么就有1500ns * 1000 = 1500us ，我單線程的讀完1MB數(shù)據(jù)才250us ,你光時(shí)間上下文的切換就用了1500us了，我還不算你每次讀一點(diǎn)數(shù)據(jù) 的時(shí)間，

那什么時(shí)候用多線程的方案呢？

答案是：下層的存儲(chǔ)等慢速的情況。比如磁盤

內(nèi)存是一個(gè) IOPS 非常高的系統(tǒng)，因?yàn)槲蚁肷暾?qǐng)一塊內(nèi)存就申請(qǐng)一塊內(nèi)存，銷毀一塊內(nèi)存我就銷毀一塊內(nèi)存，內(nèi)存的申請(qǐng)和銷毀是很容易的。而且內(nèi)存是可以動(dòng)態(tài)的申請(qǐng)大小的。

磁盤的特性是：IPOS很低很低，但吞吐量很高。這就意味著，大量的讀寫操作都必須攢到一起，再提交到磁盤的時(shí)候，性能最高。為什么呢？

如果我有一個(gè)事務(wù)組的操作（就是幾個(gè)已經(jīng)分開了的事務(wù)請(qǐng)求，比如寫讀寫讀寫，這么五個(gè)操作在一起），在內(nèi)存中，因?yàn)镮OPS非常高，我可以一個(gè)一個(gè)的完成，但是如果在磁盤中也有這種請(qǐng)求方式的話，

我第一個(gè)寫操作是這樣完成的：我先在硬盤中尋址，大概花費(fèi)10ms，然后我讀一個(gè)數(shù)據(jù)可能花費(fèi)1ms然后我再運(yùn)算（忽略不計(jì)），再寫回硬盤又是10ms ，總共21ms

第二個(gè)操作去讀花了10ms, 第三個(gè)又是寫花費(fèi)了21ms ,然后我再讀10ms, 寫21ms ，五個(gè)請(qǐng)求總共花費(fèi)83ms，這還是最理想的情況下，這如果在內(nèi)存中，大概1ms不到。

所以對(duì)于磁盤來說，它吞吐量這么大，那最好的方案肯定是我將N個(gè)請(qǐng)求一起放在一個(gè)buff里，然后一起去提交。

方法就是用異步：將請(qǐng)求和處理的線程不綁定，請(qǐng)求的線程將請(qǐng)求放在一個(gè)buff里，然后等buff快滿了，處理的線程再去處理這個(gè)buff。然后由這個(gè)buff 統(tǒng)一的去寫入磁盤，或者讀磁盤，這樣效率就是最高。 java里的 IO不就是這么干的么~

對(duì)于慢速設(shè)備，這種處理方式就是最佳的，慢速設(shè)備有磁盤，網(wǎng)絡(luò) ，SSD 等等，

多線程 ，異步的方式處理這些問題非常常見，大名鼎鼎的netty 就是這么干的。

終于把 redis 為什么是單線程說清楚了，把什么時(shí)候用單線程跟多線程也說清楚了，其實(shí)也是些很簡單的東西，只是基礎(chǔ)不好的時(shí)候，就真的尷尬。。。。

補(bǔ)一發(fā)大師語錄：來說說，為何單核cpu綁定一塊內(nèi)存效率最高

“我們不能任由操作系統(tǒng)負(fù)載均衡，因?yàn)槲覀冏约焊私庾约旱某绦?，所以我們可以手?dòng)地為其分配CPU核，而不會(huì)過多地占用CPU”，默認(rèn)情況下單線程在進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)用的時(shí)候會(huì)隨機(jī)使用CPU內(nèi)核，為了優(yōu)化Redis，我們可以使用工具為單線程綁定固定的CPU內(nèi)核，減少不必要的性能損耗！

redis作為單進(jìn)程模型的程序，為了充分利用多核CPU，常常在一臺(tái)server上會(huì)啟動(dòng)多個(gè)實(shí)例。而為了減少切換的開銷，有必要為每個(gè)實(shí)例指定其所運(yùn)行的CPU。

Linux 上  taskset 可以將某個(gè)進(jìn)程綁定到一個(gè)特定的CPU。你比操作系統(tǒng)更了解自己的程序，為了避免調(diào)度器愚蠢的調(diào)度你的程序，或是為了在多線程程序中避免緩存失效造成的開銷。

以上是redis是單線程分析的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！希望分享的內(nèi)容對(duì)大家有幫助，更多相關(guān)知識(shí)，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站制作公司行業(yè)資訊頻道！

本文名稱：redis是單線程分析-創(chuàng)新互聯(lián)
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