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Redis数据库架构与应用在许多软件编程开发项目中都是经常会用到的一个编程技术，而本文我们就通过案例分析来简单了解一下，Redis数据库都有哪些优势。
内存数据存储
访问RAM比磁盘快几个数量级
Redis是一个基于内存存储数据，也就是上面表的RAM。
Redis中的每个读写操作都等同于从命中RAM(随机存取存储器)的变量中读取和写入。
访问RAM比直接访问磁盘快几个数量级，因此，Redis比其他数据存储快得多。
优良的数据结构
作为内存中的数据存储，Redis利用各种底层数据结构来高效地存储数据，而无需担心如何将它们持久化到持久存储中。
例如，Redis列表是使用链表实现的，该链表允许在列表的头部和尾部附近进行恒定时间O(1)的插入和删除。
另一方面，Redis排序集是通过跳跃列表实现的，它可以实现更快的查询和插入。
简而言之，无需担心持久化数据，Redis中的数据可以更有效地存储，以便通过不同的数据结构进行快速检索。
单线程架构
单线程进程
Redis的写入和读取速度极快，CPU使用率对Redis来说从来都不是问题。
根据Redis官方文档，在普通Linux系统上运行时，Redis每秒可以传递多达100万个请求。
然而，瓶颈主要来自网络I/O。Redis中的处理时间主要浪费在等待网络I/O上。
虽然多线程架构允许应用程序通过上下文切换并发处理任务，但Redis的性能提升是微乎其微的，因为大多数线程终会在I/O中被阻塞。
通过采用单线程架构，Redis有下面的几个好处：
小化由于线程创建或销毁引起的CPU消耗
大限度地减少由于上下文切换引起的CPU消耗
减少锁开销，因为多线程应用程序需要锁来进行线程同步，这很容易出错
能够使用各种“线程不安全”命令，例如lpush
非阻塞I/O
为了处理传入的请求，服务器需要在套接字上调用系统调用以将数据从网络缓冲区读取到用户空间。
这通常是一个阻塞操作，线程被阻塞并且在完全接收到来自客户端的数据之前什么都不做。
为什么我们不在确定套接字中的数据已准备好读取时才调用系统调用?
这就是I/O多路复用发挥作用的地方。
I/O多路复用模块同时监视多个套接字，并且只返回可读的套接字。
准备好读取的套接字被推送到单线程事件循环，并由相应的处理程序使用ReactorPattern进行处理。
简而言之，
由于其阻塞性质，网络I/O很慢
Redis内存操作速度快，Redis收到命令后可以快速执行
因此，Redis有意识地做出以下决定：
使用I/O多路复用来缓解缓慢的网络I/O问题
使用单线程架构减少锁开销
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2024-01-12
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