2023-05-28：為什么Redis單線程模型效率也能那么高？

2023-05-28 20:38 作者:福大大架構師每日一題 0人讀過 | 我要投稿

答案2023-05-28：

1.C語言實現(xiàn)，效率高

C語言程序運行速度快，因為其相較于其他高級語言更加接近底層機器。由于C語言直接操作內存，不會像其他語言那樣依賴虛擬機或垃圾回收機制等中間層，從而能夠實現(xiàn)更高的執(zhí)行效率。

2.單線程的優(yōu)勢

Redis采用單線程模型的優(yōu)勢在于其維護性高。雖然多線程模型在某些方面表現(xiàn)優(yōu)異，但是它卻引入了程序執(zhí)行順序的不確定性，帶來了并發(fā)讀寫的一系列問題，增加了系統(tǒng)復雜度。同時，多線程模型可能存在線程切換、加鎖解鎖、死鎖等問題，導致性能損耗。因此，Redis選擇采用單線程模型，避免了這些復雜性和潛在的問題，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可維護性。

3.Pipeline

由于Redis主要受限于內存和網絡而不是CPU，因此可以將命令和Pipeline技術相結合使用，從而進一步提升Redis的運行效率。Pipeline技術能夠減少命令在網絡上的傳輸時間，將多次網絡IO縮減為一次網絡IO，從而實現(xiàn)批量操作，大幅度降低了系統(tǒng)的延遲時間和網絡消耗。通過使用Pipeline技術，Redis每秒可以處理數百萬個請求，極大地提高了系統(tǒng)的吞吐量和處理能力。

4.存儲實現(xiàn)優(yōu)化

Redis的高效率還得益于其對數據結構存儲的優(yōu)化。Redis的每種基礎數據結構至少有兩種及以上的實現(xiàn)方式，針對不同大小或長度的對象選用最適合的數據類型進行存儲，以此達到最佳的存儲效率和讀寫速度。例如，對于字符串數據類型，當保存的字符串較短時，Redis會選擇采用embstr編碼方式，將字符串直接存儲在redisObject結構中，避免了額外的內存分配和指針操作；而對于長字符串，Redis則會采用raw編碼方式，將字符串保存在單獨的緩沖區(qū)中，并使用指針指向該緩沖區(qū)，從而避免因為字符串長度過長而引起的性能問題。通過這種存儲實現(xiàn)優(yōu)化，Redis可以充分發(fā)揮底層存儲系統(tǒng)的潛力，提高寫入和讀取速度，進一步加強了Redis的運行效率和性能。