Redis使用了单线程架构和I/O多路复用模型来实现高性能的内存数据库 服务,本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
现在开启了三个redis-cli客户端同时执行命令。
客户端1设置一个字符串键值对:
127.0.0.1:6379> set hello world
客户端2对counter做自增操作:
127.0.0.1:6379> incr counter
客户端3对counter做自增操作:
127.0.0.1:6379> incr counter Redis
客户端与服务端模型都经历 了发送命令、执行命令、返回结果三个过程。其中第2步是重点要讨论的,因为Redis是单线程来处理命令的,所以一 条命令从客户端达到服务端不会立刻被执行,所有命令都会进入一个队列中,然后逐个被执行。
所以上面3个客户端命令的执行顺序是不确定的
但是可以确定不会有两条命令被同时执行(如图2-5所示), 所以两条incr命令无论怎么执行最终结果都是2,不会产生并发问题,这就 是Redis单线程的基本模型。
2.为什么单线程还能这么快
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?可以将其归结为三点:
第一,纯内存访问,Redis将所有数据放在内存中,内存的响应时长大 约为100纳秒,这是Redis达到每秒万级别访问的重要基础。
第二,非阻塞I/O,Redis使用epoll作为I/O多路复用技术的实现,再加上 Redis自身的事件处理模型将epoll中的连接、读写、关闭都转换为事件,不 在网络I/O上浪费过多的时间,如图2-6所示。
单线程会有一个问题:对于每个命令的执行时间是有要求的。如果 某个命令执行过长,会造成其他命令的阻塞,对于Redis这种高性能的服务 来说是致命的,所以Redis是面向快速执行场景的数据库。