Redis如何實現高吞吐量和高性能？

Question

我知道這是一個非常普遍的問題。但是，我想了解允許Redis（或像MemCached，Cassandra這樣的緩存）在驚人的性能極限下工作的主要架構決策。

1. 連接如何維護？
2. 連接是TCP還是HTTP？
3. 我知道它完全用C語言編寫。內存如何管理？
4. 什麼是同步技術用於實現高吞吐量，儘管 競爭性讀/寫？

基本上，簡單的香草實現的機器與內存緩存和服務器，可以響應命令和Redis框之間的區別是什麼？我也明白答案需要非常大，並且應該包含非常複雜的完成細節。但是，我所尋找的是一些通用的技術，而不是所有的細微差別。

Answer 1

Redis文檔中有大量信息用於瞭解其工作原理。現在，回答具體的問題：

1）如何保持連接？

使用ae事件循環（由Redis作者設計）來維護和管理連接。所有的網絡I/O操作都是非阻塞的。您可以使用平臺的最佳網絡I/O解複用機制（epoll for Linux，kqueue for BSD等），將libe看作極簡主義實現，就像libevent，libev，libuv等一樣...

2）連接TCP或HTTP？

連接是TCP使用Redis協議，這是一個簡單的Telnet兼容，面向文本protocol支持二進制數據。該協議通常比HTTP更高效。

3）如何管理內存？

內存通過依賴通用內存分配器進行管理。在某些平臺上，這實際上是系統內存分配器。在其他一些平臺（包括Linux）上，jemalloc已被選中，因爲它在CPU消耗，併發支持，碎片和內存佔用之間提供了良好的平衡。 jemalloc源代碼是Redis發行版的一部分。

與其他產品（如memcached）相反，在Redis中沒有實現slab分配器。

在通用分配器之上實現了一些optimized data structures以減少內存佔用量。

4）什麼是同步技術用於實現高吞吐量，儘管競爭讀/寫？

Redis是一個單線程事件循環，所以沒有要完成的同步，因爲所有的命令都是序列化的。現在，一些線程也出於內部目的在後臺運行。在極少數情況下，它們訪問由主線程管理的數據，使用經典的pthread同步原語（例如互斥體）。但代表多個客戶端連接進行的數據訪問100％不需要任何同步。

你可以發現有更多的信息： Redis is single-threaded, then how does it do concurrent I/O?

是什麼一個普通實現一機多用之間在內存中緩存和服務器，可以將命令和Redis的盒子迴應區別？

沒有區別。 Redis是一個普通的香草機器，它具有內存緩存和可以響應命令的服務器。但是，這是做了正確的實現：使用單線程事件循環模型

使用其相應的使用情況

優化的簡單主義的數據結構，提供了一組經過精心挑選，以平衡命令

• 極簡主義和實用性
• 不斷將最好的原始性能
• 很好地適應現代操作系統機制
• 提供多種持久性機制becau如果「一種尺碼適合所有人」的做法只是一個夢想。
• 提供用於HA的機制的構建塊（例如複製系統）
• 避免堆疊起來像煎餅
• 導致乾淨的和可以理解的代碼庫，任何好的C顯影劑舒服帶

無用抽象層