【Redis】关于它为什么快?使用场景?以及使用方式?为何引入多线程?
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1.既然redis那么快,为什么不用它做主数据库,只用它做缓存?
2.Redis 一般在什么场合下使用?
3.redis为什么这么快?
4.Redis为什么要引入了多线程?
1.既然redis那么快,为什么不用它做主数据库,只用它做缓存?
redis设计者的初衷,就只是为了存储小量级的共享数据。
所以,他敢直接单线程直接干上去,因为数据量小,所以够快。
因此,一旦碰到大key的情况, redis的风险就来了。
我曾经遇到过,用redis做队列,产生了大key,然后导致主服务器阻塞。
接下里引发了集群的客观下线,数据全面紊乱。
试想一下,如果用redis存储个千万级别的数据,那select一下,是不是其他线程都别玩了。
ok,你可以说,那咱们搞个多线程版的redis不就解了。
但别忘了,关系型数据库,牛逼之处就是对事务的管控,比如mysql的mvcc。
那redis有这些东西吗?它没有啊。
那强行上车,到时候各种脏读,不可重复读,幻读全来了。
何必呢,有mysql这种现成的产品,何必为了追求那一点效率,去回炉重造呢?
2.Redis 一般在什么场合下使用?
Redis 是一种开源的、支持网络、基于内存、可持久化的键值数据库。常用于在高并发、高性能场景下进行缓存、消息队列、计数器、排序等操作。
- 缓存:Redis 的读写性能非常高,适合做缓存。
- 消息队列:Redis 支持发布订阅模式,可以作为消息队列使用。
- 计数器:Redis 支持原子计数器操作,可以用来统计网站的访问量等。
- 排序:Redis 支持对数据进行排序,可以用来做排行榜等应用。
3.redis为什么这么快
Redis 之所以被认为是快速的原因有以下几点:
内存存储:Redis 将数据存储在内存中,这使得它能够提供快速的读写操作。与传统的磁盘存储相比,内存存储的访问速度更快,因为它无需进行磁盘 I/O 操作。
单线程模型:Redis 使用单线程模型来处理所有的客户端请求。这样可以避免多线程之间的上下文切换开销和锁竞争,使得请求的处理更加高效。此外,单线程模型还简化了 Redis 的实现和维护。
非阻塞 I/O:Redis 使用非阻塞的网络 I/O 模型,通过使用事件驱动的方式处理客户端请求。它利用操作系统提供的 epoll、kqueue 等机制,在单线程中同时处理多个客户端连接,避免了传统阻塞 I/O 的等待时间,提高了并发性能。
简单数据结构:Redis 提供了一些简单而高效的数据结构,如字符串、哈希表、列表、集合和有序集合等。这些数据结构的实现经过了优化,能够在常数时间内执行大多数操作,如插入、删除和查找等。
持久化选项:Redis 提供了多种持久化选项,包括快照(snapshot)和日志(append-only file)。通过将数据保存到磁盘上的文件,可以在重启后快速恢复数据,保证数据的持久性。
高效的操作:Redis 提供了丰富的命令和功能,可以通过一条命令完成复杂的操作。例如,它支持原子操作、批量操作、管道操作和事务等,这些操作可以减少网络往返次数,提高了性能。
4.Redis为什么要引入了多线程?
1、线程是什么?
线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位,换句话说线程就是cpu调度的最小单位。在多线程编程中,线程是程序执行的流程,每个线程都有自己的执行路径和上下文,并且可以独立执行和同步与其他线程。
2、使用线程带来的好处?
- 并发处理:线程可以让程序同时执行多个任务,实现并发处理。多线程可以充分利用多核处理器的优势,提高系统的处理能力。
- 资源共享:线程可以共享进程的资源,如内存、文件等。这样可以减少资源的重复创建和占用,提高系统的效率和性能。
- 提高响应性:通过多线程,可以将耗时的操作和阻塞任务放在后台线程中处理,保持主线程的响应性,提高用户体验。
3、Redis引入线程后的好处?
- 并发处理能力:Redis是一个高性能的缓存和数据存储系统,引入多线程可以提高其并发处理能力,同时处理多个客户端请求,减少请求的排队等待时间。
- 提高吞吐量:通过多线程处理客户端请求,Redis可以同时执行多个命令,提高系统的吞吐量,加快数据处理速度。
- 高效利用资源:Redis引入线程后,可以更好地利用多核处理器的性能,充分发挥硬件资源的优势,提高系统的效率和性能。
总的就是redis引入多线程可以提高并发处理能力和性能,能够更好地应对高并发的请求,而且能充分利用多核处理器的性能,提高系统的吞吐量和响应速度。多线程还可以优化资源的利用和提高系统的效率,好好处多多。
另外很多人有个误解redis 不是单线程的吗?怎么并发处理?
这是对于Redis的误解。事实上,Redis在处理客户端请求时采用了单线程的模型,但这并不意味着它不能并发处理。
Redis之所以可以并发处理,主要有以下几个原因:
- 非阻塞式I/O:Redis使用了非阻塞式的网络I/O模型,通过异步地处理网络请求,减少了对于阻塞等待的需求,提高了系统的并发处理能力。
- 高速内存访问:Redis将数据存储在内存中,并通过内存访问来处理请求,相比于磁盘访问,内存访问更快速,能够更快地响应客户端请求。
- 单线程模型的优化:虽然Redis使用单线程处理请求,但它通过使用高效的数据结构和算法来优化性能,例如使用跳表(Skip List)来实现有序集合,使用字典(Dictionary)来实现快速的键值查找,这些优化使得Redis能够在单线程下处理大量的请求。
- 多路复用技术:Redis使用多路复用技术来管理多个客户端连接,通过监听多个连接的事件并进行处理,从而实现了同时处理多个客户端请求的能力。
尽管Redis在处理客户端请求时采用了单线程的方式,但它通过上面优化策略,使得单线程能够高效地处理并发请求。这也是Redis在性能高的原因之一。
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