Mengapa Redis begitu pantas menggunakan satu utas?
May 26, 2023 am 09:56 AMMengapa Redis menggunakan satu utas?
Overhed multi-threading
Jika tiada reka bentuk sistem yang baik, menggunakan multi-threading biasanya akan membawa kepada keputusan yang ditunjukkan di sebelah kanan (perhatikan ordinat). Apabila anda mula-mula meningkatkan bilangan utas, kadar pemprosesan sistem akan meningkat Apabila anda meningkatkan lagi bilangan utas, kadar pemprosesan sistem akan meningkat secara perlahan atau malah berkurangan.
Hambatan utama ialah: Biasanya terdapat sumber dikongsi dalam sistem yang diakses oleh berbilang urutan pada masa yang sama Untuk memastikan ketepatan sumber dikongsi, tambahan mekanisme diperlukan untuk memastikan bahawa benang Keselamatan, seperti mengunci, disertakan dengan overhed tambahan.
Ambil jenis List
yang paling biasa digunakan sebagai contoh. Andaikan Redis menggunakan reka bentuk berbilang benang Terdapat dua utas A dan B yang melakukan operasi List
dan LPUSH
pada LPUSH
. masing-masing. Untuk membuat Setiap pelaksanaan mempunyai hasil yang sama, iaitu, [B thread mengeluarkan data yang diletakkan oleh A thread], jadi kedua-dua proses ini perlu dilaksanakan secara bersiri. Ini ialah masalah kawalan capaian serentak sumber kongsi yang dihadapi oleh model pengaturcaraan berbilang benang.
Kawalan akses concurrency sentiasa menjadi isu yang sukar dalam pembangunan berbilang benang: jika anda hanya menggunakan mutex, walaupun jika benang ditambah, kebanyakan utas akan Ia juga sedang menunggu untuk memperoleh kunci mutex, dan selari menjadi bersiri Kadar pemprosesan sistem tidak meningkat dengan pertambahan benang.
Pada masa yang sama, menambah kawalan akses serentak juga akan mengurangkan kebolehbacaan dan kebolehselenggaraan kod sistem, jadi Redis hanya menggunakan mod satu-benang.
Mengapa Redis begitu pantas menggunakan satu utas?
Sebab mengapa utas tunggal digunakan adalah hasil daripada pelbagai pertimbangan oleh pereka Redis.
Kebanyakan operasi Redis diselesaikan dalam ingatan
-
Menggunakan struktur data yang cekap seperti jadual cincang dan jadual langkau
Potensi titik penyekat rangkaian dan operasi IO
Dalam komunikasi rangkaian, untuk memproses permintaan Dapatkan, pelayan perlu mendengar permintaan klien (), baca permintaan dari soket (
), huraikan permintaan yang dihantar oleh klien (), dan akhirnya kembalikan hasilnya kepada klien (
).bind/listen
Pelaksanaan berbenang tunggal yang paling asas ialah melaksanakan operasi di atas mengikut turutan. accept
recv
parse
send
Apabila Redis mengesan permintaan sambungan, Tetapi apabila sambungan tidak dapat diwujudkan dengan jayanya, ia akan disekat dalam fungsi
- Apabila Redis melepasi
daripada Apabila pelanggan membaca data, jika data belum sampai, ia akan sentiasa disekat
accept()
- Model IO berprestasi tinggi berdasarkan pemultipleksan
).recv()
Untuk menyelesaikan masalah IO Untuk menyelesaikan masalah penyekatan, Redis menggunakan mekanisme pemultipleksan IO Linux, yang membolehkan berbilang soket pendengaran dan soket bersambung wujud serentak dalam kernel (
select/epoll
Setelah pilih/epoll mengesan bahawa permintaan tiba pada FD, ia akan mencetuskan acara yang sepadan dan memasukkannya ke dalam baris gilir panggilan balik berasaskan peristiwa dilaksanakan.
Sebagai contoh, Redis mendaftarkan
danfungsi panggil balik untuk acara Terima dan Baca. Apabila kernel Linux memantau permintaan sambungan atau permintaan baca data, ia akan mencetuskan acara Terima dan Baca Pada masa ini, kernel akan memanggil semula fungsi
danyang sepadan untuk diproses.
Kemacetan prestasi Redisaccept
get
Selepas analisis di atas, walaupun berbilang permintaan pelanggan boleh dipantau pada masa yang sama melalui mekanisme pemultipleksan, Redis masih mempunyai beberapa kesesakan prestasi, itulah sebabnya kami A situasi yang perlu dielakkan dalam pengaturcaraan harian. accept
1. Operasi yang memakan masa
Jika sebarang permintaan mengambil masa yang lama dalam Redis, ia akan memberi kesan kepada prestasi keseluruhan pelayan. Permintaan seterusnya mesti menunggu permintaan yang memakan masa sebelumnya diproses sebelum ia boleh diproses.
Ini perlu dielakkan semasa mereka bentuk senario perniagaan; mekanisme lazy-free
Redis juga meletakkan operasi pelepasan memori yang memakan masa dalam urutan tak segerak untuk pelaksanaan.
2. Senario konkurensi tinggi
Apabila jumlah konkurensi sangat besar, terdapat kesesakan prestasi dalam membaca dan menulis data IO pelanggan dengan satu utas walaupun mekanisme pemultipleksan IO digunakan , ia masih boleh hanya berbenang tunggal Membaca data klien dalam urutan tidak boleh menggunakan berbilang teras CPU.
Redis dalam 6.0 boleh menggunakan CPU multi-core dan multi-threading untuk membaca dan menulis data klien, tetapi hanya membaca dan menulis untuk klien adalah selari, dan operasi sebenar setiap arahan masih single-threaded .
Soalan menarik lain berkaitan Redis
Ambil peluang ini untuk juga bertanyakan beberapa soalan menarik berkaitan redis.
Mengapa menggunakan Redis bukankah buruk untuk mengakses memori secara terus?
Ini sebenarnya tidak ditakrifkan dengan jelas untuk sesetengah data yang tidak kerap berubah, ia boleh diletakkan terus dalam memori Ia tidak perlu diletakkan diletakkan dalam ingatan. Mungkin terdapat masalah konsistensi semasa mengemas kini data, iaitu, data pada hanya satu pelayan boleh diubah suai, jadi data hanya wujud dalam memori tempatan. Mengakses pelayan Redis boleh menyelesaikan masalah konsistensi, menggunakan Redis.
Apakah yang perlu saya lakukan jika terdapat terlalu banyak data yang tidak boleh disimpan dalam ingatan? Sebagai contoh, jika saya ingin cache 100G data, apakah yang perlu saya lakukan?
Terdapat juga iklan di sini Tair ialah sistem cache KV yang diedarkan oleh Taobao. Ia mewarisi operasi yang kaya dari Redis dan ketahanan. Skala dan kebolehpercayaan juga telah ditingkatkan
Atas ialah kandungan terperinci Mengapa Redis begitu pantas menggunakan satu utas?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!

Artikel Panas

Alat panas Tag

Artikel Panas

Tag artikel panas

Notepad++7.3.1
Editor kod yang mudah digunakan dan percuma

SublimeText3 versi Cina
Versi Cina, sangat mudah digunakan

Hantar Studio 13.0.1
Persekitaran pembangunan bersepadu PHP yang berkuasa

Dreamweaver CS6
Alat pembangunan web visual

SublimeText3 versi Mac
Perisian penyuntingan kod peringkat Tuhan (SublimeText3)

Topik panas

Penyelesaian kepada ralat 0x80242008 semasa memasang Windows 11 10.0.22000.100

Bagaimana untuk menukar kata laluan dalam redis

Menganalisis kesesakan fungsi PHP dan meningkatkan kecekapan pelaksanaan

Strategi dan pengoptimuman caching API Golang

Adakah redis pangkalan data bukan hubungan?

Mekanisme caching dan amalan aplikasi dalam pembangunan PHP

Yang manakah mempunyai prestasi yang lebih baik, erlang atau golang?
