Redis：Redis为什么快

一、Redis为什么快

单机的Redis每秒可以支撑十几万的并发，相对于MySQL来说，性能是MySQL的十几倍。速度快主要有一下因素：

• Redis的单线程模型。
• 高效的数据结构。
• 内存的高效使用。
• I/O多路复用机制。

二、Redis的单线程模型

首先需要明确一点的是：Redis单线程模型并不意味着Redis只有一个线程在工作，Redis使用了一个主线程来处理所有的客户端请求，其他的线程负责数据的持久化、客户端连接管理等任务。

• 多线程的目的：就是通过并发的方式来提升I/O的利用率和CPU的利用率。由于Redis是基于纯内存操作，CPU资源不是其性能瓶颈
• Redis对客户端请求使用单线程避免了多线程环境下线程的上下文切换、加锁等开销。这样就使得Redis在执行命令时有极高的性能。
  
  文件事件分派器处理器某些情况可以并发的去执行。

三、高效的数据结构

Redis为什么快的另外一个原因就是Redis具有高效的内存数据结构。Redis为每种类型都提供了特定的内存数据结构，这些内存数据结构不仅优化了内存的使用，还提高了操作效率。

1、跳表

将有序的链表改造成近似“折半查找”的算法，可以进行快速的删除、插入、查找操作。

四、内存的高效使用

内存优化策略：

• 配置文件优化：在Redis的配置文件中（如redis.conf），设置maxmemory以限制Redis实例能使用的最大内存量，并配置合适的内存淘汰策略（如allkeys-lru、volatile-lru等），以在内存达到上限时自动淘汰不常用的数据。
• 内存碎片整理：定期执行MEMORY PURGE命令清理碎片，优化内存使用。
• 使用压缩功能：Redis支持对字符串和列表中的重复数据进行压缩，以减少内存占用。

五、I/O多路复用机制

因为Redis的处理速度很快，一个线程可以快速的轮询所有的请求。这样不仅减少了线程切换的开销，还提高了系统的吞吐量。

六、网络优化

Redis使用了TCP/IP协议来进行网络通信，使得数据的传输更加的稳定和高效；Redis使用了一种“Pipeline”的技术来减少网络往返次数。通过pipeline，它允许客户端一次性发送多个命令到服务器，并等待服务器一次性返回所有命令的结果，从而显著减少网络往返次数，提高命令执行的效率。