为什么单线程的Redis可以轻松达到数万并发?为你揭秘!

春哥技术博客:单机轻松10万QPS的Redis竟然是单线程的?你也不相信吧!很多人都认为高并发就意味着多核心多进程,但这两者之间并没有特别大的联系。除了Redis之外,像Node.JS也是如此,那么为什么Redis能够如此之快呢?下面春哥技术团队大东给大家讲讲其中的缘由:

为什么单线程的Redis可以轻松达到数万并发?为你揭秘!

首先,我们得了解下常见的网络模型,当客户端连接到服务器的时候,服务器有下面几个步骤:

  • 从Socket中读取客户端传输过来的数据
  • 进行服务器相关逻辑的处理
  • 把数据写回到连接客户端的Socket当中

这就是我们常见的同步IO,这种IO方式存在什么问题呢?就是当从Socket中读取数据的时候,数据很有可能还没有从客户端传到服务端,那么这个线程就一直会在那边等,直到读到足够多的数据从客户端传上来,这个效率自然就高不上去。就好比一个人去钓鱼,一次只放一条鱼竿,然后守在旁边一直盯着这条鱼竿,直到鱼儿上钩再拉起来,中间做不了其他事情。

要提高机器的运行效率,我们有两件事情要做,一个是使用非阻塞IO,另一个是进行多路复用。

首先,什么是非阻塞IO呢?原本,我们从Socket读取数据的时候,约定读4kb,如果读取不够,就在那里傻等,现在变成了读取数据的时候,采用的是非阻塞的方法,如果读取不到4kb的数据,那么有多少就返回多少,等待下一次读取。就像刚刚钓鱼中的例子,原先我们是一直盯着鱼竿看,现在变成了我们看一下鱼竿,然后就可以低头玩手机,干其他事情。

其次是多路复用,既然我们不用死盯着一根鱼竿,为什么我们不一口气多开多几条鱼竿呢?等到鱼竿有动静了,再去看看。Redis亦是如此,在Redis中,采用到多路复用的技术,一个线程连接多个客户端。在Linux操作系统中,采用的是Epoll,一旦有Socket读写事件发生,Linux的内核会通知线程进行处理。

有了上述的异步IO与多路复用之后,Redis会维护一个指令队列,把从客户端中收到的指令放在队列当中。队列当中的指令会排队执行,进行客户端要求的各种操作。当Redis服务端完成任务之后,会将结果放入响应队列当中,等待恰当的时候,写给客户端。

正因为Redis是单线程的服务,所以Redis在使用的时候,要注意不要使用O(N)级别的指令,免得系统资源被占用,从而拖慢整个系统。

其实,说Redis是个单线程的服务也不太准确,在Redis的后台,进行定时任务处理、进行持久化的时候,是会通过其他线程进行处理的。

总结

Redis为什么单线程也能保持如此高的并发呢?最重要的亮点,就是异步IO与多路复用,记住了么?
 

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