Redis如何實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)并發(fā)性能?
Redis是大型架構(gòu)的必備技能,也是實(shí)現(xiàn)高并發(fā)的核心,下面我重點(diǎn)詳解Redis如何實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)并發(fā)性能@mikechen
內(nèi)存存儲(chǔ)
Redis 是一個(gè)內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng),所有的數(shù)據(jù)都存在內(nèi)存中,這使得數(shù)據(jù)讀寫(xiě)速度非常快。
內(nèi)存訪問(wèn)比磁盤訪問(wèn)要快得多,這使得 Redis 在處理大量請(qǐng)求時(shí)能保持極高的性能。
RAM 的讀寫(xiě)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于磁盤,無(wú)論是機(jī)械硬盤(HDD)還是固態(tài)硬盤(SSD)。
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內(nèi)存的帶寬和延遲通常比磁盤小幾個(gè)數(shù)量級(jí),對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)說(shuō),內(nèi)存可以在微秒級(jí)別完成讀取操作,而磁盤操作通常需要毫秒甚至更長(zhǎng)時(shí)間。
IO多路復(fù)用技術(shù)
Redis 通過(guò) I/O 多路復(fù)用技術(shù),尤其是 epoll,實(shí)現(xiàn)了高效的事件驅(qū)動(dòng)模型。
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主要的 I/O 多路復(fù)用技術(shù):
select
最早的 I/O 多路復(fù)用機(jī)制,支持同時(shí)監(jiān)視多個(gè)文件描述符(FD),當(dāng)某個(gè)文件描述符變?yōu)榭勺x、可寫(xiě)或發(fā)生異常時(shí),select 返回通知。
poll
類似于 select,但支持更多的文件描述符,避免了 select 的文件描述符數(shù)量限制。
epoll
Linux 系統(tǒng)上的高效多路復(fù)用機(jī)制,解決了 select 和 poll 在大規(guī)模并發(fā)時(shí)的性能瓶頸,特別適用于處理數(shù)以千計(jì)的客戶端連接。
epoll 是事件驅(qū)動(dòng)的,在檢測(cè)到事件時(shí)才通知應(yīng)用程序處理,大大提高了性能。
epoll 的效率遠(yuǎn)高于 select 、和 poll,使得 Redis 具有極高的性能。
這種模型使得 Redis 可以同時(shí)處理大量的客戶端連接,并對(duì)每個(gè)連接的事件進(jìn)行及時(shí)的響應(yīng),從而保證了 Redis 的高性能和高并發(fā)性。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單
Redis 支持高效的內(nèi)存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),如:字符串、哈希、列表、集合、排序集合等。
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這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)被高度優(yōu)化,以便于快速的存儲(chǔ)和檢索。
內(nèi)存中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是基于簡(jiǎn)單且高效的算法設(shè)計(jì)的,能夠支持快速插入、刪除、查找、更新等操作。
集群模式
Redis 集群通過(guò)分片的方式將數(shù)據(jù)分布到多個(gè)節(jié)點(diǎn)上,實(shí)現(xiàn)水平擴(kuò)展,提高系統(tǒng)的處理能力。
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Redis 集群提供了高可用性,即使某個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障,也不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的可用性。
對(duì)于高并發(fā)場(chǎng)景,建議采用 Redis 集群部署。