Redis到底快在哪里，你猜呢

﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2023-10-06 21:18 15阅读 0赞

### 开发语言 ###

现在我们都用高级语言来编程，比如Java、python等。也许你会觉得C语言很古老，但是它真的很有用，毕竟`unix系统`就是用C实现的，所以C语言是非常`贴近操作系统`的语言。Redis就是用`C语言`开发的，所以执行会比较快。

### 纯内存访问 ###

Redis将所有数据放在内存中，非数据同步正常工作中，是不需要从磁盘读取数据的，0次IO。内存响应时间大约为100纳秒，这是Redis速度快的重要基础。先看看CPU的速度：

![图片][4f92ef00d9b7b1f849a1cc3855bdc227.png]

主频是3.1G，也就是说每秒可以执行`3.1*10^9`个指令。所以说CPU看世界是非常非常慢的，内存比它慢百倍，磁盘比他慢百万倍，你说快不快？

借了一张《深入理解计算机系统》的图，展示了一个典型的存储器层次结构，在L0层，CPU可以在一个时钟周期访问到，基于SRAM的高速缓存春续期，可以在几个CPU时钟周期访问到，然后是基于DRAM的主存，可以在几十到几百个时钟周期访问到他们。

![图片][262dfcd06fd2c76becf784864b96dfb0.png]

### 单线程 ###

单线程简化算法的实现，并发的数据结构实现不但困难且测试也麻烦。

单线程避免了`线程切换`以及`加锁释放锁`带来的消耗，对于服务端开发来说，锁和线程切换通常是`性能杀手`。

当然了，单线程也会有它的缺点，也是Redis的噩梦：`阻塞`。如果执行一个命令过长，那么会造成其他命令的阻塞，对于Redis是十分致命的，所以Redis是面向`快速执行`场景的数据库。

除了Redis之外，`Node.js`也是单线程，`Nginx`也是单线程，但他们都是服务器高性能的典范。

### 非阻塞多路I/O复用机制 ###

这里“`多路`”指的是多个网络连接客户端，“`复用`”指的是复用同一个线程(单进程)。I/O 多路复用其实是使用一个线程来检查多个Socket的就绪状态，在单个线程中通过记录跟踪每一个socket（I/O流）的状态来管理处理多个I/O流。如下图是Redis的I/O多路复用模型：

![图片][666be9d961618c4e79eb8b7f87b79ef5.png]

I/O多路复用模型是利用select、poll、epoll函数可以同时监测多个I/O流的能力，这些函数会轮询一遍所有的I/O流（epoll只轮询真正发出了事件的流），依次处理返回了数据。

处于就绪状态的流，让单个线程高效地处理了多个连接请求，尽量减少网络IO的时间消耗，而且Redis是在内存中操作的，速度非常快。所以，Redis具有很高的吞吐量。

![图片][59b5e8c3c297fb049e1d8f110dac58b3.png]

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