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- redis单机qps
- io多路复用
redis单机qps
./redis-benchmark -t set,lpush -n 100000 -q set: 82101.80 requests per second lpush: 82440.23 requests per second
在自己的电脑上测试set和lpush10万次，可以发现每秒set和lpush大概在8w多，接近官方说的单机10w qps的写。
为什么这么快
内存型数据库
redis完全是基于内存的，绝大部分请求是纯粹的内存操作，所以非常快速。
简单的数据结构
redis目前支持5种数据类型（string、list、hash、set、zset），数据结构相对简单，操作起来也相对快速。
sds数据结构
对于string来说，redis采用sds方式来组织数据：
这种数据的核心思想就是空间换时间
空间预分配：当空间扩展时，不仅分配所需空间，还会分配额外的空间
- 分配后sds长度小于1m，那么也分配同样大小的额外空间，假设一个key修改后 len=13，那么也分配free=13，最后buf=13+13+1=27
- 如果分配后len大于等于1m，那么额外固定分配1m，假设修改后len=30m，分配free=1m，最后buf=30m+1m+1byte
惰性空间释放
- 假设有个len=13，free=13的字符串，这时候如果字符变短了len=10，那么额外的3个byte的空间也不会回收，先放在free里面，这时候free=16
通过这种分配方式，某些场景下可以减少内存申请的次数，从而达到一定的快速
跳跃表
redis的有序集合，采用的跳跃表的数据结构，通过层来加快访问其他节点
每个节点会随机一个层高，比如o1节点可以通过l4层直接跳到o3,跨度是2，redis的有序集合就是通过这种方式来加快节点之间的访问的。
单线程
redis采用单线程模型，单线程的好处在于避免了多线程对数据竞争的问题，加锁的问题，上下文切换的问题。
据官方解释，redis的瓶颈不在cpu，而在内存或者网络的带宽，综合考虑然后就采用了单线程。这里说的单线程是指处理网络请求时只是用一个线程，redis本身在持久化的时候还是会用到额外的线程的。
redis4.0的多线程
redis4.0开始也支持了多线程，当然只是针对部分命令采用的是多线程，例如：unlink、flushall 、async、flushdb。引入这些的目的是：在某些情况下，尽可能的提升效率，假设有一个key大到几十m，这时del这个key的时候，可能会短暂的阻塞，这时如果用unlink来删除，刚开始只是删除这个key，真正的value是后台线程去删除的。
io多路复用
redis采用了非阻塞的io多路复用技术。redis本身就是一个事件驱动程序，redis把socket抽象成文件事件。这里说的io多路复用就是文件事件处理器以单线程的方式，来监听相关的套接字（accept、read、write、close）。
由于io多路复用程序是一个单线程，那么当多个socket到来时，肯定要排队，它们总是以队列的方式顺序地处理。
c10k问题
在没有io多路复用的时候，假设现在有10000个客户端连接（fd1-10000），但是只有1个客户端有发数据，然而计算机并不知道哪个fd有数据，只能遍历10000次，每次都要陷入内核，开销比较大，而且实际上9999次都是浪费的。
io多路复用
io多路复用的意思就是多个网路io即为多个tcp连接 复用一个进程或者线程，这种模型最大的好处就是不用为每个连接创建一个进程或者线程。比较经典的模型就是 select、poll、epoll。
- select：select(fds)，一次性把fds交给内核，然后内核告诉哪些fd可读可写（内核自己遍历，而不用用户遍历，将多次的系统调用变成1次系统调用）。fds最大是1024，这也决定了select模型最大并发是1024。
- poll：和select差不多，只不过并发不止1024了，可以更多
- epoll: select和poll的缺点是内核遍历的时间复杂度是o(n)，虽然用户态不用遍历了，减少了陷入内核的次数，但是内核还是要遍历的。epoll的优点就是内核也不需要遍历了，当用户把fds传给内核时，然后依赖硬件中断，比如当网卡有数据到来时，就会中断告诉cpu，cpu就知道哪个fd有数据到达了。
redis默认采用epoll，除非系统不支持。
总结
- redis是内存型数据库
- redis特殊的数据结构
- 单线程避免锁的竞争
- io多路复用
以上4点是单线程redis快的主要原因。
到此这篇关于浅谈为什么单线程的redis那么快的文章就介绍到这了,更多相关redis 单线程快内容请搜索www.887551.com以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持www.887551.com！