Redis的数据结构与单线程架构

"飞吧,去寻觅红色的流星"


Redis中的五种数据结构和编码        

        Redis是一种通过键值对关系存储数据的软件,在前一篇中,我们可以使用type命令实际返回当前键所对应的数据结构类型,例如: String\list\hash\set等等。  

        但这些所有的数据结构都是对外表现的,也就是底层可能不是真正的列表,不是真正所谓的所谓的哈希!实际上Redis针对每种数据结构都有⾃⼰的底层内部编码实现,而且是每个类型都有多种实现方式,这样Redis能够在不同的场景下,选择使用合适的内部编码。

数据结构: redis承诺给你的,也可以理解为数据类型

编码方式: redis数据类型的底层实现

数据结构内部编码
stringraw        
int
emstr
hashhashtable
ziplist
listlinklist
ziplist
sethashtable
intset
zsetskiplist
ziplist

● string:

raw表示最基本的字符串,底层是持有char类型的数组(C++),或者byte数组(Java)。

int在redis中通常会用来实现一些计数功能。

embstr 针对短字符串的优化。

● hash:
hashtable 最基本的哈希表,由redis内部哈希实现。

ziplist 当哈希表中的元素较少时,可能优化为ziplist了,压缩列表节省空间。

● list:
linkedlist 普通链表,ziplist压缩列表。在redis3.2之后引入了新的实现方式,它兼顾了linkedlist和ziplist的方式——quicklist。quicklist就是一个链表,每一个元素是ziplist,把空间和效率都兼顾到。这个quicklist可以类似C++中的deque。

● set:
inset集合中存储的是整数。

● zset:
skiplist跳表,这是一个用来查找的比较复杂链式结构。它能够做到将查找效率优化到O(logN)。

为什么需要压缩?

        redis中有很多key,某些key中的value类型是一个哈希结构,如果key特别多可是value中的哈希不多时,就会尽量去压缩空间,让其整体占用空间变小。


Redis的单线程架构

        现如今,我们已经学习了redis中的基本命令以及常用的五种数据结构和它们自身内部的编码方式,对redis本身也算有了一定了解。可是你是否有和我一样有一定的疑问,就是redis为什么是一个单线程进程?换句话说,为什么redis只用一个线程来处理、执行命令呢?

        假设有多个客户端同时操作redis服务器:

        所以,单线程模型的好处就在于,执行命令的串行化,能够保障线程安全。另外,redis使用单线程模型的另外的原因在于,redis的核心业务逻辑都是短平快的!不太会占用大量的CPU资源和过多核。     

        当然单线程模型的坏处就在于,比如之前提及到的 "keys *" ,单个操作如果占用太长的时间,会导致其他请求无法得到快速地处理。

redis虽然是一个单线程模型,为啥效率这么高呢?

        这伙同redis为什么快是差不多的。这里的效率高、快都是相对于关系型数据库Mysql、oracle、SQL server等。

● redis访问的内存,而数据库访问的是硬盘。

● redis的核心功能更为简单,比起数据库而言。

        比如数据库需要提供数据插入、删除的各种约束,提供更加复杂的功能支持,这样势必会花费更多开销。

● 单线程模型,避免了线程切换和竞态产⽣的消耗。加之redis处理的场景都是些短平快的业务,不占用太多cpu,就算改成多线程提升也不明显。

● ⾮阻塞IO。Redis使⽤epoll作为I/O多路复⽤技术的实现,再加上Redis⾃⾝的事件处理模型将epoll中的连接、读写、关闭都转换为事件,不在⽹络I/O上浪费过多的时间。

如何理解多路I/O复用技术?

        所谓的多路I/O复用机制,就是指的是一个线程可以管理监测多个socket。针对Tcp而言,每一次连接都需要服务端为客户端安排一个socket。最开始的时候,是为每一个socket分配一个线程, 但一旦客户端持续增多,连接数持续增多,线程也就开的越多,系统开销越大。

        可是,一个服务器上那么多个socket,它们并非时时刻刻都会向客户端传输数据,所以,大多数情况下,tcp上的IO是处于阻塞当中,在等待客户端发送数据过来。所以,同一时刻只有少数的socket是活跃的状态,需要服务端提供服务。

Linux中提供了三套多路复用的AIP:
        select、poll、epoll,其中属epoll使用频率最高,因为它使用起来简单,并且效率是最高的(LT\ET模式) 。

Epoll底层机制:        


本篇到此结束,感谢你的阅读。

祝你好于,向阳而生~

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:/a/98920.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

R语言入门——line和lines的区别

目录 0 引言一、 line()二、 lines() 0 引言 首先,从直观上看,lines比line多了一个s,但它们还是有很大的区别的,下面将具体解释这个两个函数的区别。 一、 line() 从R语言的帮助文档中找到,line()的使用&#xff0c…

学习笔记230827--vue项目中,子组件拿不到父组件异步获取数据的问题

🧋 问题描述 父组件的数据是请求后台所得,因为是异步数据,就会出现,父组件的值传递过去了,子组件加载不到,拿不到值的问题。 下面从同步数据传递和异步数据传递开始论述问题 🧋🧋1…

【逻辑回归-银行客户】

逻辑回归:从理论到实践 在本文中,我们将介绍一种被广泛用于二分类问题的机器学习模型——逻辑回归。我们将通过一个实例,深入解析如何在 Python 环境中实现逻辑回归。 源数据下载链接 1. 什么是逻辑回归? 逻辑回归是一种用于解…

华为 连接OSPF和RIP网络---OSPF和RIP网络相互引入

路由引入简介 不同路由协议之间不能直接共享各自的路由信息,需要依靠配置路由的引入来实现。 获得路由信息一般有3种途径:直连网段、静态配置和路由协议。可以将通过这3种途径获得的路由信息引入到路由协议中,例如,把直连网段引入…

【python爬虫】9.带着小饼干登录(cookies)

文章目录 前言项目:发表博客评论post请求 cookies及其用法session及其用法存储cookies读取cookies复习 前言 第1-8关我们学习的是爬虫最为基础的知识,从第9关开始,我们正式打开爬虫的进阶之门,学习爬虫更多的精进知识。 在前面几…

Databricks 入门之sql(二)常用函数

1.类型转换函数 使用CAST函数转换数据类型(可以起别名) SELECTrating,CAST(timeRecorded as timestamp) FROMmovieRatings; 支持的数据类型有: BIGINT、BINARY、BOOLEAN、DATE 、DECIMAL(p,s)、 DOUBLE、 FLOAT、 INT、 INTERVAL interva…

Linux服务器部署JavaWeb后端项目

适用于:MVVM前后台分离开发、部署、域名配置 前端:Vue 后端:Spring Boot 这篇文章只讲后端部署,前端部署戳这里 目录 Step1:服务器上搭建后端所需环境1、更新服务器软件包2、安装JDK83、安装MySQL4、登录MySQL5、修…

Hadoop Yarn 核心调优参数

文章目录 测试集群环境说明Yarn 核心配置参数1. 调度器选择2. ResourceManager 调度器处理线程数量设置3. 是否启用节点功能的自动检测设置4. 是否将逻辑处理器当作物理核心处理器5. 设置物理核心到虚拟核心的转换乘数6. 设置 NodeManager 使用的内存量7. 设置 NodeManager 节点…

「操作系统」1. 基础

前言:操作系统基础八股文 文章目录 一 、操作系统基础1.1 什么是操作系统?1.2 什么是系统调用1.3 什么是中断 🚀 作者简介:作为某云服务提供商的后端开发人员,我将在这里与大家简要分享一些实用的开发小技巧。在我的职…

Matlab(画图进阶)

目录 大纲 1.特殊的Plots 1.1 loglog(双对数刻度图) ​1.3 plotyy(创建具有两个y轴的图形) 1.4yyaxis(创建具有两个y轴的图) 1.5 bar 3D条形图(bar3) 1.6 pie(饼图) 3D饼图 1.7 polar 2.Stairs And Ste阶梯图 3.Boxplot 箱型图和Error Bar误差条形图 3.1 boxplot 3.2 …

sap 一次性供应商 供应商账户组 临时供应商

sap中有一次性供应商这个名词,一次性供应商和非一次性供应商又有什么区别呢? 有如何区分一次性供应商和非一次性供应商呢? 1 区分一次性供应商和非一次性供应商的标志 在供应商的表LFA1中有个字段标示XCPDK(一次性科目&#xff…

xxl-job学习(一篇文章解决)

前言:学习xxl-job需要有git,springboot的基础,学起来就很简单 xxl-job是一个分布式的任务调度平台,其核心设计目标是:学习简单、开发迅速、轻量级、易扩展,现在已经开放源代码并接入多家公司的线上产品线&a…

二、Mycat2 相关概念及读写分离

第三章 Mycat2 相关概念 3.1 概念描述 1、分库分表 按照一定规则把数据库中的表拆分为多个带有数据库实例,物理库,物理表访问路 径的分表。 解读:分库:一个电商项目,分为用户库、订单库等等。 分表:一张订单表数据数百万&#xff…

树模型与集成学习:LightGBM

目录 树模型与集成学习 LightGBM 的贡献 LightGBM 的贡献:单边梯度抽样算法 LightGBM 的贡献:直方图算法 LightGBM 的贡献:互斥特征捆绑算法 LightGBM 的贡献:深度限制的 Leaf-wise 算法 树模型与集成学习 树模型是非常好的…

《Java极简设计模式》第05章:原型模式(Prototype)

作者:冰河 星球:http://m6z.cn/6aeFbs 博客:https://binghe.gitcode.host 文章汇总:https://binghe.gitcode.host/md/all/all.html 源码地址:https://github.com/binghe001/java-simple-design-patterns/tree/master/j…

顺序表链表OJ题(2)->【数据结构】

W...Y的主页 😊 代码仓库分享 💕 前言: 单链表的结构常常不完美,没有双向链表那么”优秀“,所以繁衍出很多OJ练习题。今天我们继续来look look数据结构习题。 下面就是OJ时间!!! …

基于MQTT协议的物联网关

随着工业领域的不断发展,数字化转型已经成为企业迈向未来的必由之路。在这个数字化浪潮中,HiWoo Box以其强大的功能和创新的设计,在工业物联网领域被越来越多的人所熟知。特别是其基于MQTT协议的物联网关能力,也为企业实现智能化数…

运动耳机需要具备哪些功能、挂耳式运动蓝牙耳机推荐

作为运动爱好者,长时间的运动很容易枯燥,所以我会选择佩戴耳机来缓解运动的枯燥感,一款好的运动耳机可以让运动变得更加激情,还可以更好的享受运动的乐趣。 但现在的运动耳机产品实在是五花八门,到底什么样的运动蓝牙耳…

html-dom核心内容--四要素

1、结构 HTML DOM (文档对象模型) 当网页被加载时,浏览器会创建页面的文档对象模型(Document Object Model)。 2、核心关注的内容:“元素”,“属性”,“修改样式”,“事件反应”。>四要素…

uni-app:允许字符间能自动换行(英文字符、数字等)

<template><view class"container"><!-- 这里是你的文本内容 -->{{ multilineText }}</view> </template><style> .container {word-break: break-all; } </style>例如&#xff1a; <template><view class"…