Redis為什么在6.0之后變成了多線程
在 Java 開發(fā)當(dāng)中,我們用到的關(guān)于緩存使用的比較較多的就是 Redis,而關(guān)于 Redis 的面試題,也是我們?cè)诿嬖嚨倪^(guò)程中,會(huì)經(jīng)常性的被問(wèn)到,比如,Redis 為什么這么快,Redis存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等等之類的面試題,而最近,又出現(xiàn)了新的內(nèi)容,那就是 Redis 中的多線程。
Redis6.0
Redis 6.0是一款用C語(yǔ)言開發(fā)的開源、高性能鍵值對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。它不僅擁有豐富的數(shù)據(jù)類型,如字符串、列表、有序集合、散列及集合等,還內(nèi)置了復(fù)制、Lua腳本、LRU收回、事務(wù)及不同級(jí)別的磁盤持久化功能。這使得Redis 6.0能夠滿足各種復(fù)雜場(chǎng)景下的存儲(chǔ)需求,同時(shí)實(shí)現(xiàn)高可用性和自動(dòng)分區(qū)等相關(guān)功能。
在Redis 6.0中,引入了一些重要的新特性。首先,它支持深度嵌套的從復(fù)制,允許從節(jié)點(diǎn)成為其他主節(jié)點(diǎn)的從節(jié)點(diǎn),從而構(gòu)建多級(jí)的從節(jié)點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這一特性顯著提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和靈活性,使得數(shù)據(jù)在分布式環(huán)境中更加可靠。其次,Redis 6.0對(duì)線程模型進(jìn)行了改進(jìn),引入了新的I/O線程,使得Redis能夠更好地利用多核處理器的性能。這一改進(jìn)提高了Redis在高負(fù)載環(huán)境下的性能表現(xiàn),并降低了對(duì)單個(gè)CPU核心的依賴。此外,Redis 6.0還引入了新的RDB版本(RDB版本9),在處理大型數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)具有更好的性能和可靠性。最后,Redis 6.0新增了對(duì)TLS(Transport Layer Security)的支持,通過(guò)加密保護(hù)數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的安全性。
在性能上,Redis 6.0的讀寫速度非???,讀的速度可以達(dá)到11萬(wàn)次/s,寫的速度可以達(dá)到8.1萬(wàn)次/s。這使得Redis 6.0在處理高并發(fā)讀寫、海量數(shù)據(jù)的高效率存儲(chǔ)和訪問(wèn),以及數(shù)據(jù)庫(kù)的高可擴(kuò)展性和高可用性等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。
總的來(lái)說(shuō),Redis 6.0是一款功能強(qiáng)大、性能卓越的鍵值對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù),適用于各種復(fù)雜的存儲(chǔ)需求場(chǎng)景。如需更多信息,建議訪問(wèn)Redis官網(wǎng)或查閱相關(guān)技術(shù)文檔。
為什么Redis6.0之前,不引入多線程?
了不起說(shuō)說(shuō)自己的理解,其實(shí)Redis 6.0之前不引入多線程的主要原因與其設(shè)計(jì)目標(biāo)和性能考慮有關(guān)。
首先,Redis的設(shè)計(jì)目標(biāo)是高性能和高并發(fā)。在Redis 6.0之前的版本中,它采用了單線程模型。這種模型可以避免多線程帶來(lái)的線程切換和鎖競(jìng)爭(zhēng)等開銷,從而提高了Redis的性能和并發(fā)能力。單線程模型在處理命令時(shí),可以確保每個(gè)命令都是順序執(zhí)行的,避免了多線程環(huán)境下可能出現(xiàn)的復(fù)雜性和不穩(wěn)定性問(wèn)題,使Redis更加簡(jiǎn)單和可靠。
然而,隨著Redis的應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越廣泛,數(shù)據(jù)量和并發(fā)量也越來(lái)越大,單線程模型逐漸無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的性能需求。因此,在Redis 6.0中,引入了多線程模型,以提高Redis的性能和并發(fā)能力。
多線程模型可以充分利用多核CPU的優(yōu)勢(shì),提高Redis的處理能力和吞吐量。在Redis 6.0中,多線程主要用于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的讀寫這類耗時(shí)操作,而執(zhí)行命令仍然是單線程順序執(zhí)行。這樣可以避免線程安全問(wèn)題,同時(shí)確保命令執(zhí)行的順序性。
需要注意的是,雖然Redis 6.0引入了多線程,但多線程默認(rèn)是禁用的,只使用主線程。如需開啟多線程,需要修改Redis配置文件。同時(shí),建議只在具有4核或更多核心的機(jī)器上開啟多線程,以充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢(shì)。
綜上所述,Redis 6.0之前不引入多線程是為了保持其高性能和高并發(fā)的設(shè)計(jì)目標(biāo),避免多線程帶來(lái)的開銷和復(fù)雜性。而隨著應(yīng)用場(chǎng)景和性能需求的變化,Redis 6.0引入了多線程模型以更好地滿足這些需求。
既然我們提到了在6.0之前不引入多線程,那么在 Redis6.0 之前為什么不引入消息隊(duì)列呢?
在 Redis6.0 之前為什么不引入消息隊(duì)列呢?
核心功能相悖
首先,Redis的設(shè)計(jì)初衷是一個(gè)高性能的鍵值對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù),主要用于快速讀取和寫入數(shù)據(jù)。它的核心優(yōu)勢(shì)在于提供了豐富的數(shù)據(jù)類型和靈活的操作方式,使得用戶可以輕松地進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢和計(jì)算等操作。而消息隊(duì)列的主要功能是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序之間的異步通信和消息傳遞,這與Redis的核心功能并不完全吻合。
設(shè)計(jì)目標(biāo)不同
其次,雖然Redis可以通過(guò)List或Pub/Sub等功能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的消息隊(duì)列功能,但這些功能并不是Redis的主要設(shè)計(jì)目標(biāo),也不是其最擅長(zhǎng)的領(lǐng)域。因此,在Redis 6.0之前,它并沒(méi)有專門引入消息隊(duì)列的功能,而是專注于提供高效的鍵值對(duì)存儲(chǔ)和查詢能力。
然而,隨著Redis應(yīng)用場(chǎng)景的不斷擴(kuò)大,用戶對(duì)于消息隊(duì)列的需求也逐漸增加。為了滿足這些需求,Redis社區(qū)逐漸發(fā)展出了基于Redis的消息隊(duì)列解決方案,如使用Redis的List結(jié)構(gòu)或Stream功能來(lái)實(shí)現(xiàn)消息隊(duì)列的功能。這些解決方案在一定程度上彌補(bǔ)了Redis在消息隊(duì)列方面的不足,但并非Redis官方正式引入的消息隊(duì)列功能。
直到Redis 6.0版本,Redis官方才開始正式考慮引入更強(qiáng)大的消息隊(duì)列功能。Redis 6.0提供了對(duì)Stream功能的進(jìn)一步支持和優(yōu)化,使其更適合作為消息隊(duì)列使用。Stream功能支持消息的持久化、多播、分組消費(fèi)以及有序性等特點(diǎn),使得Redis在消息隊(duì)列領(lǐng)域有了更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。
綜上所述,Redis 6.0之前不引入消息隊(duì)列主要是因?yàn)槠湓O(shè)計(jì)初衷和功能定位與消息隊(duì)列不完全吻合。但隨著用戶需求的變化和Redis社區(qū)的發(fā)展,基于Redis的消息隊(duì)列解決方案逐漸出現(xiàn),并在Redis 6.0版本中得到了官方的進(jìn)一步支持和優(yōu)化。
Redis為什么會(huì)在6.0版本引入多線程呢?
在 Redis 中,我們知道,對(duì)于存儲(chǔ)小數(shù)據(jù)量來(lái)說(shuō),Redis的響應(yīng)十幾件非常的短,甚至可以到納秒級(jí)別,而且針對(duì)小的數(shù)據(jù)量來(lái)說(shuō),他的 QPS 可以保持在 6萬(wàn)到8萬(wàn)之間,而這個(gè) QPS 對(duì)于單線程的 Redis 來(lái)說(shuō),可能已經(jīng)達(dá)到了他的極限值。
那么引入多線程是什么呢?
其實(shí)了不起是這么理解的:
Redis的瓶頸有時(shí)會(huì)出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)I/O處理上。單線程模型在處理網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求時(shí),可能會(huì)遇到單個(gè)主線程處理速度跟不上底層網(wǎng)絡(luò)硬件速度的問(wèn)題。引入多線程可以充分利用多核CPU的優(yōu)勢(shì),提高Redis的處理能力和吞吐量,突破這一性能瓶頸。
而且隨著Redis的應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越廣泛,數(shù)據(jù)量和并發(fā)量也越來(lái)越大,單線程模型已經(jīng)無(wú)法滿足所有需求。多線程模型可以更好地適應(yīng)高并發(fā)、大數(shù)據(jù)量的場(chǎng)景,提高Redis的性能和并發(fā)能力。
其實(shí)最終的目的還是為了想讓 Redis 能夠抗住更多的并發(fā),這樣 Redis 就目前而言,還不會(huì)被淘汰,畢竟開發(fā)人員,技術(shù)如果跟不上,那就意味著可能遭到淘汰,而技術(shù)也是。
關(guān)于 Redis6.0 為什么使用多線程,你了解了么?