Mengapa Redis memperkenalkan multi-threading?

1. Gambaran keseluruhan masalah

Redis 6.0 dan versi yang lebih baru meninggalkan reka bentuk model satu-benang Redis, yang pada asalnya menggunakan operasi berbenang tunggal, juga mula menggunakan berbilang secara selektif -model berulir Pada pandangan pertama, Redis Penulis sangat hebat, tetapi dia tidak dapat lari dari "hukum wangian sejati",

Jika anda memikirkannya dengan teliti, soalan ini sebenarnya boleh dibahagikan kepada dua soalan utama:

(1) Mengapakah Redis memilih model satu benang pada mulanya (manfaat satu benang)?

(2) Mengapakah Redis menambah berbilang benang selepas 6.0 (dalam beberapa kes, satu-benang mempunyai kekurangan, yang boleh diselesaikan dengan berbilang benang)?

Sebenarnya, penulis tidak terlepas daripada Teorem Wangian Sejati, tetapi seiring dengan berlalunya masa, semakin banyak masalah yang timbul pastinya sudah lapuk, dan perubahan harus dilakukan. OK, dengan dua soalan, mari kita menganalisisnya dengan teliti.

2. Mengapakah Redis menggunakan utas tunggal pada mulanya

Sama ada utas tunggal atau berbilang benang, ia adalah untuk meningkatkan kecekapan pembangunan Redis, kerana Redis adalah memori- pangkalan data berasaskan dan perlu diproses Sebilangan besar permintaan rangkaian luaran pasti memerlukan berbilang IO. Nasib baik, Redis menggunakan banyak mekanisme yang sangat baik untuk memastikan kecekapannya yang tinggi. Jadi mengapa Redis direka dalam mod satu benang? Ia boleh diringkaskan seperti berikut:

(1) pemultipleksan IO

Mari kita lihat reka bentuk peringkat teratas Redis.

FD ialah deskriptor fail, yang bermaksud sama ada fail semasa boleh dibaca, boleh ditulis atau tidak normal. Gunakan mekanisme pemultipleksan I/O untuk memantau status boleh dibaca dan boleh ditulis bagi beberapa deskriptor fail secara serentak. Anda boleh memahaminya sebagai mempunyai ciri berbilang benang.

Sebaik sahaja permintaan rangkaian diterima, ia akan diproses dengan cepat dalam ingatan Memandangkan kebanyakan operasi berasaskan memori semata-mata, kelajuan pemprosesan akan menjadi sangat pantas. Maksudnya, dalam mod single-threaded, walaupun terdapat banyak pemprosesan rangkaian yang disambungkan, ia masih boleh diabaikan dalam pemprosesan memori berkelajuan tinggi kerana pemultipleksan IO.

(2) Kebolehselenggaraan yang tinggi

Walaupun model multi-threading berprestasi baik, ia akan memperkenalkan susunan pelaksanaan program yang tidak menentu, sekali gus menyebabkan masalah berkaitan pembacaan dan penulisan serentak. Mod single-threaded membolehkan penyahpepijatan dan ujian mudah.

(3) Berdasarkan memori, kecekapan masih tinggi dalam keadaan satu-benang

Berbilang-benang boleh menggunakan sepenuhnya sumber CPU, tetapi untuk Redis, kerana kelajuan berasaskan memori adalah agak tinggi, Ia boleh mengendalikan 100,000 permintaan pengguna dalam satu saat Jika 100,000 dalam satu saat tidak mencukupi, maka kita boleh menggunakan teknologi redis sharding untuk menghantarnya ke pelayan Redis yang berbeza. Kaedah memasak ini mengelak daripada memperkenalkan banyak operasi berbilang benang dalam perkhidmatan Redis yang sama.

Melainkan sandaran AOF diperlukan, operasi ini pada asasnya tidak melibatkan sebarang operasi I/O kerana ia berasaskan memori. Memandangkan pembacaan dan penulisan data ini hanya berlaku dalam ingatan, kelajuan pemprosesan adalah sangat pantas menggunakan model berbilang benang untuk mengendalikan semua permintaan luaran mungkin bukan penyelesaian yang baik.

Sekarang kita tahu bahawa ia pada asasnya boleh disimpulkan dalam dua ayat Ia berdasarkan ingatan dan menggunakan teknologi pemultipleksan Kelajuan benang tunggal adalah sangat pantas dan ciri-ciri berbilang benang dijamin . Kerana tidak perlu menggunakan multithreading.

3. Mengapakah multi-threading diperkenalkan?

Tadi kami menyebut kelebihan single-threading, tetapi sekarang saya ingin bercakap tentang mengapa kita perlu memperkenalkan multi-threading dan mengatasi ketidakselesaan dengannya. Pengenalan multi-threading menunjukkan bahawa dalam beberapa aspek Redis, single-threading tidak lagi mempunyai kelebihan.

Oleh kerana sistem baca/tulis memerlukan pembacaan dan penulisan rangkaian mengambil sebahagian besar masa CPU semasa pelaksanaan Redis, jika pembacaan dan penulisan rangkaian dibuat berbilang benang, prestasi akan bertambah baik.

Redis berbilang benang hanya digunakan untuk membaca dan menulis data rangkaian dan menghurai protokol, manakala pelaksanaan arahan masih berbenang tunggal. Sebab untuk reka bentuk ini ialah kami tidak mahu Redis menjadi rumit kerana berbilang benang, dan kami perlu mengawal isu konkurensi seperti kunci, lua, transaksi, LPUSH/LPOP, dsb.

Redis telah menambah beberapa operasi pemadaman yang boleh diproses secara tak segerak oleh urutan lain dalam versi terkini, iaitu UNLINK, FLUSHALL ASYNC dan FLUSHDB ASYNC yang kami nyatakan di atas Mengapa kami Operasi pemadaman ini diperlukan, dan mengapa ia perlu diproses secara tak segerak melalui multi-threading?

Kami tahu bahawa Redis boleh menggunakan perintah del untuk memadamkan elemen Jika elemen itu sangat besar, yang mungkin menduduki puluhan atau ratusan megabait, ia tidak dapat diselesaikan dalam masa yang singkat adalah perlu Sokongan tak segerak berbilang benang.

Pemadaman kini boleh dilakukan di latar belakang.

Atas ialah kandungan terperinci Mengapa Redis memperkenalkan multi-threading?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!