Redis多路复用详解:性能提升10倍关键!

Redis是大型架构核心,下面我详解Redis核心技术@mikechen

Redis核心技术

很多人认为 Redis 快,是因为:

Redis多路复用详解:性能提升10倍关键!-mikechen

Redis 是内存数据库;
Redis 使用单线程;
Redis 数据结构高效;

这些都没错,但还有一个经常被忽略的核心技术:

I/O 多路复用(I/O Multiplexing)

正是它让 Redis 能够在一个线程中高效处理成千上万个客户端连接,大幅减少线程切换和系统调用开销。

可以说:

没有 I/O 多路复用,就没有 Redis 的高并发。

 

IO多路复用

I/O 多路复用是一种 事件驱动(Event Driven) 的网络 I/O 模型。

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它的核心思想是:

一个线程监听多个 Socket,当某个 Socket 就绪时,再去处理它。

假设有 10,000 个客户端连接。

如果采用一个线程处理一个连接:

Client1  ── Thread1
Client2  ── Thread2
Client3  ── Thread3
...
Client10000 ── Thread10000

问题:

  • 线程数量巨大
  • 内存占用高
  • 上下文切换频繁
  • CPU 时间大量浪费

线程切换本身就是一项昂贵的操作。

如果采用 I/O 多路复用:

10000 个 Socket
        │
        ▼
     epoll
        │
        ▼
  一个 Event Loop
        │
        ▼
   一个工作线程

优势:

一个线程即可处理大量连接;

无需频繁切换线程;

CPU 利用率更高。

 

IO多路复用原理

一个请求的大致过程如下:

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Client

↓

Socket

↓

epoll_wait()

↓

Redis Event Loop

↓

读取请求

↓

执行 SET/GET

↓

返回响应

Redis多路复用机制的本质,是用少量线程管理大量连接。

并通过操作系统提供的高效事件通知能力,实现高并发、低延迟的请求处理。

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