fwq

尽管Redis是单线程的，但它仍然能够快速运行的原因是什么？ 0浏览 收藏 本篇文章给大家分享《尽管Redis是单线程的，但它仍然能够快速运行的原因是什么？》，覆盖了数据库的常见基础知识，其实一个语言的全部知识点一篇文章是不可能说完的，但希望通过这些问题，让读者对自己的掌握程度有一定的认识(B 数)，从而弥补自己的不足，更好的掌握它。 Redis为什么用单线程？ 多线程的开销 如果没有良好的系统设计，往往会出现右图所展示的情况（注意纵坐标），这是在采用多线程后的通常情况。刚开始增加线程数时，系统吞吐率会增加，再进一步增加线程时，系统吞吐率就增长迟缓了，甚至还会出现下降的情况。 关键瓶颈在于： 系统中通常会存在会被多线程同时访问的共享资源，为了保证共享资源的正确性，就需要有额外的机制保证线程安全性，例如加锁，这会带来额外的开销。 比如拿最常用的List类型来举例吧，假设Redis采用多线程设计，有两个线程A和B分别对List做LPUSH和LPUSH操作，为了使得每次执行都是相同的结果，即【B线程取出A线程放入的数据】就需要让这两个过程串行执行。这就是多线程编程模式面临的共享资源的并发访问控制问题。 并发访问控制一直是多线程开发中的一个难点问题：如果只是简单地采用一个互斥锁，就会出现即使增加了线程，大部分线程也在等待获取互斥锁，并行变串行，系统吞吐率并没有随着线程的增加而增加。 同时加入并发访问控制后也会降低系统代码的可读性和可维护性，所以Redis干脆直接采用了单线程模式。 Redis使用单线程为什么还这么快？ 之所以使用单线程是Redis设计者多方面衡量的结果。 Redis的大部分操作在内存上完成 采用了高效的数据结构，例如哈希表和跳表 采用了多路复用机制，使其在网络IO操作中能并发处理大量的客户端请求，实现高吞吐率 既然Redis使用单线程进行IO，如果线程被阻塞了就无法进行多路复用了，所以不难想象，Redis肯定还针对网络和IO操作的潜在阻塞点进行了设计。 网络与IO操作的潜在阻塞点 在网络通信里，服务器为了处理一个Get请求，需要监听客户端请求（bind/listen），和客户端建立连接（accept），从socket中读取请求（recv），解析客户端发送请求（parse），最后给客户端返回结果（send）。 最基本的一种单线程实现是依次执行上面的操作。 上面标红的accept和recv操作都是潜在的阻塞点： 当Redis监听到有连接请求，但却一直不能成功建立起连接时，就会阻塞在accept()函数这里，其他客户端此时也无法和Redis建立连接 当Redis通过recv()从一个客户端读取数据时，如果数据一直没有到达，也会一直阻塞 基于多路复用的高性能IO模型 为了解决IO中的阻塞问题，Redis采用了Linux的IO多路复用机制，该机制允许内核中，同时存在多个监听套接字和已连接套接字（select/epoll）。 内核会一直监听这些套接字上的连接或数据请求。Redis会接收请求并处理多个IO流，实现了一个Redis线程处理多个IO流的效果。…