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南昌达内Java培训Redis单线程设计常见问题分析

发布：南昌达内IT培训
来源：互联网
时间：2022-07-19 10:43

对于大多数Java编程开发程序员来说掌握线程的应用能够让软件开发程序员适应更多的编程开发环境，下面我们就通过案例分析来简单了解一下，Redis单线程设计常见问题分析。

南昌达内Java培训Redis单线程设计常见问题分析

通常来讲，单线程处理能力要比多线程差，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：

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的基础。

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

这样，整个过程只在调用select、poll、epoll这些调用的时候才会阻塞，收发客户消息是不会阻塞的，整个进程或者线程就被充分利用起来，这就是事件驱动，所谓的reactor模式。

三：单线程避免了线程切换和竞态产生的消耗。

我们继续来看Redis单线程却很快的后一条原因，在多线程开发中，存在线程的切换和竞争，这样一来，是有时间的消耗的。对于需要磁盘I/O的程序来讲，磁盘I/O是一个比较耗时的操作，所以对于需要进行磁盘I/O的程序，我们可以使用多线程，在某个线程进行I/O时，CPU切换到当前程序的其他线程执行，以此减少CPU的等待时间。

那么问题来了。Redis的数据存放在内存中，将内存中的数据读入CPU时，CPU不是依然需要等待吗，为什么不能在等待数据从内存读入CPU期间执行其他线程，以此提高CPU的使用率呢?这个问题的答案很简单，内存的读些速度虽然比CPU慢很多，但是也是非常快的。CPU切换线程需要花费一定的时间，而多次切换线程所花费的时间，可能比直接使用单线程执行相同的任务，花费的时间要更多，这是非常不划算的。

单线程也会有一个问题：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。

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