Redis
高并发和快速的原因
Redis
高并发和快速的原因
Redis
是基于内存的,内存的读写速度非常快;Redis
是单线程的,省去了很多上下文切换线程的时间;Redis
使用多路复用技术,可以处理并发的连接。非阻塞IO 内部实现采用epoll
,采用了epoll+
自己实现的简单的事件框架。epoll
中的读、写、关闭、连接都转化成了事件,然后利用epoll
的多路复用特性,绝不在io上浪费一点时间。
为什么Redis
是单线程的
官方答案
因为
Redis
是基于内存的操作,CPU不是Redis
的瓶颈,Redis
的瓶颈最有可能是机器内存的大小或者网络带宽。既然单线程容易实现,而且CPU不会成为瓶颈,那就顺理成章地采用单线程的方案了。性能指标
关于
Redis
的性能,官方网站也有,普通笔记本轻松处理每秒几十万的请求。详细原因
不需要各种锁的性能消耗
Redis
的数据结构并不全是简单的Key-Value
,还有list
,hash
等复杂的结构,这些结构有可能会进行很细粒度的操作,比如在很长的列表后面添加一个元素,在hash
当中添加或者删除一个对象。这些操作可能就需要加非常多的锁,导致的结果是同步开销大大增加。总之,在单线程的情况下,就不用去考虑各种锁的问题,不存在加锁释放锁操作,没有因为可能出现死锁而导致的性能消耗。
单线程多进程集群方案
单线程的威力实际上非常强大,每核心效率也非常高,多线程自然是可以比单线程有更高的性能上限,但是在今天的计算环境中,即使是单机多线程的上限也往往不能满足需要了,需要进一步摸索的是多服务器集群化的方案,这些方案中多线程的技术照样是用不上的。
所以单线程、多进程的集群不失为一个时髦的解决方案。
CPU消耗
采用单线程,避免了不必要的上下文切换和竞争条件,也不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗 CPU。
但是如果CPU成为
Redis
瓶颈,或者不想让服务器其他CUP核闲置,那怎么办?可以考虑多起几个
Redis
进程,Redis
是key-value
数据库,不是关系数据库,数据之间没有约束。只要客户端分清哪些key
放在哪个Redis
进程上就可以了。
Redis
单线程的优劣势
单进程单线程优势
- 代码更清晰,处理逻辑更简单;
- 不用去考虑各种锁的问题,不存在加锁释放锁操作,没有因为可能出现死锁而导致的性能消耗;
- 不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗CPU。
单进程单线程弊端
- 无法发挥多核CPU性能,不过可以通过在单机开多个Redis实例来完善。
IO多路复用技术
Redis
采用网络IO多路复用技术来保证在多连接的时候, 系统的高吞吐量。多路-指的是多个
socket
连接,复用-指的是复用一个线程。多路复用主要有三种技术:select
,poll
,epoll
。epoll
是最新的也是目前最好的多路复用技术。这里“多路”指的是多个网络连接,“复用”指的是复用同一个线程。采用多路 I/O 复用技术可以让单个线程高效的处理多个连接请求(尽量减少网络IO的时间消耗),且
Redis
在内存中操作数据的速度非常快(内存内的操作不会成为这里的性能瓶颈),主要以上两点造就了Redis
具有很高的吞吐量。
Redis高并发快总结
Redis
是纯内存数据库,一般都是简单的存取操作,线程占用的时间很多,时间的花费主要集中在IO上,所以读取速度快。- 再说一下IO,
Redis
使用的是非阻塞IO,IO多路复用,使用了单线程来轮询描述符,将数据库的开、关、读、写都转换成了事件,减少了线程切换时上下文的切换和竞争。 Redis
采用了单线程的模型,保证了每个操作的原子性,也减少了线程的上下文切换和竞争。- 另外,数据结构也帮了不少忙,
Redis
全程使用hash
结构,读取速度快,还有一些特殊的数据结构,对数据存储进行了优化,如压缩表,对短数据进行压缩存储,再如,跳表,使用有序的数据结构加快读取的速度。 - 还有一点,
Redis
采用自己实现的事件分离器,效率比较高,内部采用非阻塞的执行方式,吞吐能力比较大。
Spring
中BeanFactory
和ApplicationContext
的区别
国际化
BeanFactory
是不支持国际化功能的,因为BeanFactory
没有扩展Spring
中MessageResource
接口。相反,由于ApplicationContext
扩展了MessageResource
接口,因而具有消息处理的能力(i18N)。强大的事件机制(Event)
基本上牵涉到事件(Event)方面的设计,就离不开观察者模式,
ApplicationContext
的事件机制主要通过ApplicationEvent
和ApplicationListener
这两个接口来提供的,和java swing
中的事件机制一样。即当ApplicationContext
中发布一个事件的时,所有扩展了ApplicationListener
的Bean
都将会接受到这个事件,并进行相应的处理。底层资源的访问
ApplicationContext
扩展了ResourceLoader
(资源加载器)接口,从而可以用来加载多个Resource
,而BeanFactory
是没有扩展ResourceLoader
。对Web应用的支持
与
BeanFactory
通常以编程的方式被创建不同的是,ApplicationContext
能以声明的方式创建,如使用ContextLoader
。当然你也可以使用ApplicationContext
的实现之一来以编程的方式创建ApplicationContext
实例 。延迟加载
BeanFactroy
采用的是延迟加载形式来注入Bean
的,即只有在使用到某个Bean
时(调用getBean()
),才对该Bean
进行加载实例化,这样,我们就不能发现一些存在的spring
的配置问题。而ApplicationContext
则相反,它是在容器启动时,一次性创建了所有的Bean
。这样,在容器启动时,我们就可以发现Spring
中存在的配置错误。BeanFactory
和ApplicationContext
都支持BeanPostProcessor
、BeanFactoryPostProcessor
的使用,但两者之间的区别是:BeanFactory
需要手动注册,而ApplicationContext
则是自动注册。
可以看到:
ApplicationContext
继承了BeanFactory
,BeanFactory
是Spring
中比较原始的Factory
,它不支持AOP
、Web
等Spring
插件,而ApplicationContext
不仅包含了BeanFactory
的所有功能,还支持Spring
的各种插件,还以一种面向框架的方式工作以及对上下文进行分层和实现继承。BeanFactory
是Spring
框架的基础设施,面向Spring
本身;而ApplicationContext
面向使用Spring
的开发者,相比BeanFactory
提供了更多面向实际应用的功能,几乎所有场合都可以直接使用ApplicationContext
而不是底层的BeanFactory
。