Redisとの高い同時性を達成する方法

Redisは、次のメカニズムを通じて高い並行性を実現します：シングルスレッドイベントループ、I/Oマルチプレックス、ロックフリーデータ構造、怠zyな削除、パイプライン、クライアント接続プーリング、クラスターモードへのスケーラブル。

Redisはどのようにして高い並行性を達成しますか？

Redisは、高い同時アクセスを処理できる人気のあるメモリデータベースです。次のメカニズムを通じて実装されています。

1。シングルスレッドイベントループ

Redisは単一のスレッドアーキテクチャを採用しています。つまり、すべてのリクエストを処理するメインスレッドが1つしかないことを意味します。このアーキテクチャは、同時性の問題を簡素化し、データ競合のオーバーヘッドと複数のスレッド間のコンテキストの切り替えを回避します。

2。I/O多重化

RedisはI/Oマルチプレックスモデルに基づいており、単一のスレッドが複数のソケットとパイプラインを同時に聴き、着信イベントを効率的に処理できるようにします。 EpollやKqueueなどのシステムコールを使用して、多数の接続を監視するため、クライアントのリクエストに迅速に応答します。

3。ロックレスデータ構造

Redisは、Atomic Reference Counts（RC）やCopy-on-Write（COW）などのロックフリーのデータ構造を使用して、データを管理します。これらのデータ構造は、Mutexロックを必要とせず、ロックの競合とデッドロックのリスクを排除し、並行性パフォーマンスを改善します。

4。怠zyな削除

Redisは、怠zyな削除戦略を採用します。つまり、キーがデータベースから削除された場合、キーはすぐにメモリから削除されません。代わりに、削除されたものとしてマークされ、スペースが必要な場合にのみメモリからリサイクルされます。これにより、頻繁なメモリの割り当てが回避され、同時性の高いシナリオでのリリースが回避され、パフォーマンスが向上します。

5。パイプライン

Redisはリクエストパイプラインをサポートし、クライアントが複数のリクエストを1つのリクエストにパッケージ化してサーバーに送信できるようにします。サーバーはすべての要求を同時に処理し、ネットワークのオーバーヘッドとサーバー側の処理時間を短縮します。

6。クライアント接続プール

頻繁にクライアントの接続や切断を避けるために、Redisはクライアント接続プーリングを提供します。クライアントは接続をキャッシュして再利用することができ、それにより接続の確立のオーバーヘッドを減らし、並行性を改善できます。

7。クラスター

非常に高い並行性要件の場合、Redisはクラスターモードを使用してスケーリングできます。クラスターは複数のRedisインスタンスを接続し、一貫したハッシュを使用してリクエストを破棄します。これにより、負荷を複数のサーバーに配布し、全体的な同時処理機能を改善できます。

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