Redis运行之逻实现超高性能的秘籍（redis运行逻辑）

Redis运行之逻：实现超高性能的秘籍

Redis是一款高性能的键值存储系统，常用于缓存、消息队列、数据持久化等场景中。它拥有非常高的读写性能和可靠性，并且支持多种数据结构和丰富的命令。Redis的高性能得益于其内部实现原理，本篇文章将介绍Redis的一些内部机制和优化技巧，帮助读者更好地理解Redis并且优化Redis性能。

1. 内存管理

Redis是一款基于内存的存储系统，内存管理的效率直接影响系统性能。Redis的内存管理可以划分为以下几个方面：

（1）内存分配

Redis使用jemalloc作为内存分配器，相比于libc自带的malloc，它能更好地管理内存碎片，提高内存管理的效率和性能。

（2）内存回收

Redis采用基于惰性回收的内存回收机制，也就是内存不会实时回收，而是等到达到一定阈值时再进行回收。这种设计可以有效减少内存回收的频率和对性能的影响。

（3）内存优化

Redis支持各种内存优化技巧，如数据压缩、LZF压缩、对象共享等。这些技巧可以减少内存使用量，提高系统性能。

2. IO模型

Redis使用非阻塞IO模型，通过事件轮询机制实现高效的IO操作。事件轮询是指Redis不断地监听文件描述符，一旦有IO事件发生，就会调用相应的事件处理器，完成IO操作。由于轮询的列表一般比较小，所以每次轮询的效率很高，能大大提升系统的性能。同时，由于IO操作是非阻塞的，Redis能够快速响应客户端请求，提高系统的并发处理能力。

3. 数据结构

Redis支持多种数据结构，如字符串、哈希、集合、有序集合等，每种数据结构都有自己的特点和优劣。使用不同的数据结构会对系统的性能产生不同的影响。例如，哈希表的查找效率很高，基本上是O(1)级别，而集合的处理效率也很高，与元素个数无关。因此，在选择数据结构的时候，需要根据具体场景进行权衡和选择。

4. 网络通信

Redis使用TCP协议进行网络通信，它支持的最大连接数、并发数和带宽限制都会影响系统的性能。在高并发场景下，需要考虑优化网络性能，如使用多个Redis实例进行负载均衡，提高带宽等。

5. 部署架构

Redis支持主从复制、Sentinel和Cluster模式。不同的部署架构会对系统的性能和可靠性产生不同的影响。例如，主从复制可以提高系统的可靠性和读性能，而Cluster模式则可以提供写性能的扩展。

以上是Redis实现高性能的一些秘籍。在实际使用中，可以根据自己的业务场景和需求进行优化和选择，进一步提高Redis的性能和可靠性。

参考代码：

以下是Redis使用非阻塞IO模型的代码示例：

“`c

void aeMn(aeEventLoop *eventLoop) {

while (!eventLoop->stop) {

aeProcessEvents(eventLoop, AE_ALL_EVENTS);

}

}

int aeProcessEvents(aeEventLoop *eventLoop, int flags) {

int processed = 0, numevents;

/* Nothing to do? return ASAP */

if (!(flags & AE_TIME_EVENTS) && !(flags & AE_FILE_EVENTS)) return 0;

/* Note that we want to check time events even if the

* mn loop is stopped. */

if (eventLoop->maxfd != -1 ||

((flags & AE_TIME_EVENTS) && !(flags & AE_DONT_WT))) {

int j;

aeTimeEvent *shortest = NULL;

struct timeval tv, *tvp;

if (flags & AE_TIME_EVENTS && !(flags & AE_DONT_WT))

shortest = aeSearchNearestTimer(eventLoop);

if (shortest) {

long now_sec, now_ms;

aeGetTime(&now_sec, &now_ms);

tvp = &tv;

tvp->tv_sec = shortest->when_sec – now_sec;

if (shortest->when_ms

tvp->tv_usec = ((shortest->when_ms + 1000) – now_ms) * 1000;

tvp->tv_sec–;

} else {

tvp->tv_usec = (shortest->when_ms – now_ms) * 1000;

}

if (tvp->tv_sec tv_sec = 0;

if (tvp->tv_usec tv_usec = 0;

} else {

/* If we have to check for events but need to return

* ASAP because of AE_DONT_WT we need to set the timeout

* to zero */

if (flags & AE_DONT_WT) {

tv.tv_sec = tv.tv_usec = 0;

tvp = &tv;

} else {

/* Otherwise we can block */

tvp = NULL; /* wt forever */

}

}

numevents = aeApiPoll(eventLoop, tvp);

for (j = 0; j

aeFileEvent *fe = &eventLoop->events[eventLoop->fired[j].fd];

int mask = eventLoop->fired[j].mask;

int fd = eventLoop->fired[j].fd;

int fired = 0; /* Number of events fired for current fd. */

/* note the fe->mask & mask & … code: maybe an already

* processed event removed an element that fired and we

* still didn’t processed, so we check if the event is still

* valid. */

if (fe->mask & mask & AE_READABLE) {

fired++;

fe->rfileProc(eventLoop,fd,fe->clientData,mask);

}

if (fe->mask & mask & AE_WRITABLE) {

fired++;

fe->wfileProc(eventLoop,fd,fe->clientData,mask);

}

if (fe->mask & mask & AE_BARRIER) fired++;

if (fe->mask & mask & AE_FILE_WATCHER) fired++;

processed += fired;

}

}

/* Check time events */

if (flags & AE_TIME_EVENTS)

processed += processTimeEvents(eventLoop);

return processed; /* return the number of processed file/time events */

}