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单线程基本模型
Redis客户端对服务端的每次调用都经历了发送命令,执行命令,返回结果三个过程。其中执行命令阶段,由于Redis是单线程来处理命令的,所有到达服务端的命令都不会立刻执行,所有的命令都会进入一个队列中,然后逐个执行,并且多个客户端发送的命令的执行顺序是不确定的,但是可以确定的是不会有两条命令被同时执行,不会产生并发问题,这就是Redis的单线程基本模型。
Redis的单线程为什么这么快?
完全基于内存,绝大部分请求是纯粹的内存操作,非常快速。数据存在内存中,类似于HashMap,HashMap的优势就是查找和操作的时间复杂度都是O(1);
数据结构简单,对数据操作也简单,Redis中的数据结构是专门进行设计的;
采用单线程,避免了不必要的上下文切换和竞争条件,也不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗 CPU,不用去考虑各种锁的问题,不存在加锁释放锁操作,没有因为可能出现死锁而导致的性能消耗;
使用多路I/O复用模型,非阻塞I/O;
采用多路 I/O 复用技术可以让单个线程高效的处理多个连接请求(尽量减少网络 I/O 的时间消耗)Redis直接自己构建了VM 机制 ,因为一般的系统调用系统函数的话,会浪费一定的时间去移动和请求;
为什么不采用多进程或多线程处理?
1.多线程处理可能涉及到锁
2.多线程处理会涉及到线程切换而消耗CPU
单线程处理的缺点?
1.耗时的命令会导致并发的下降,不只是读并发,写并发也会下降
2.无法发挥多核CPU性能,不过可以通过在单机开多个Redis实例来完善
Redis不存在线程安全问题?
Redis采用了线程封闭的方式,把任务封闭在一个线程,自然避免了线程安全问题,不过对于需要依赖多个redis操作(即:多个Redis操作命令)的复合操作来说,依然需要锁,而且有可能是分布式锁