redis和memcache学习

https://segmentfault.com/a/1190000009695841

redis单线程

进程和线程的学习

redis为什么是单线程？

因为CPU不是redis的瓶颈，redis的瓶颈最可能是内存和网络带宽。

万一CPU成了redis的瓶颈了或者不想浪费CPU多核，多开几个redis进程

  考虑性能问题的前提是得了解性能的瓶颈在哪。redis 目标就是高性能内存kv存储。 异步io，纯内存操作（持久化逻辑fork），全非阻塞（非耗时）操作，并且不包含复杂计算。
靠开多线程反而会把开销浪费在加锁，miss cache，很多数据结构也不能实现无锁，而且异步服务的状态和设计比较下更复杂。相比较多进程，单线程的模式在性能和代码设计带来的优势更明显

重申一遍，这篇文章不是讲多线程，单线程谁的好坏，而是redis的实现机制，它这样设计有它的架构优势。
Redis采用的是基于内存（速度非常快），高吞吐，其他定义就不扯了。
这取决于你如何定义并发：
并发和并行通常被认为是不同的概念，有什么区别？
1、并发性I/O流，意味着能够让一个计算单元来处理来自多个客户端的流请求。
2、并行性，意味着服务器能够同时执行几个事情（具有多个计算单元），这是不同的。
例如，酒吧能够服务几个顾客，同时他只能一次准备一个饮料。所以他可以提供没有并行性的并发服务。
Redis虽然是单线程程序，但可以通过使用I / O多路复用同一个线程和事件循环在I / O级别上提供并发性。
像Redis这样的高效存储引擎的瓶颈通常是网络，在CPU之上。
因此，Redis原子性（隔离事件循环）在没有额外成本的情况下提供并发性（不需要进程、线程同步）,无需支付同步开销。
并行性有一个代价：现在硬件设备都是多核，当然多核速度肯定比单核效率高，但进程线程之间的同步是非常昂贵的。
好比，人家redis只要一台服务器可以搞定的事情，你干嘛一定要让我使用多台服务器。它轻巧，可作为构建高效可扩展的服务器，何必纠结一定要装波音747的发动机（对应的设计比较复杂），redis设计有它自己架构的好处！
官网也说了，要发挥多核CPU性能，可以通过在单机开多个Redis core实例来完善，一样实现分布式；

其次，所谓服务端单线程应该这么理解，即多客户端并发连接的时候，服务器在同一个线程里处理这些请求。但并不是说服务器自己只准开一个线程，有一些线程/进程去处理其他非连接任务也是完全合理的。好像Redis后台持久化是用了额外的线程/进程，时间久了，记得不是很清楚。

单线程指的是网络请求模块使用了一个线程，其他模块用了多个线程。

可能因为用了异步IO模型，单线程的效率已经足够高了。

单线程指的是网络请求模块使用了一个线程，其他模块用了多个线程。

可能因为用了异步IO模型，单线程的效率已经足够高了。

单纯的网络IO来说，量大到一定程度之后，多线程的确有优势——但并不是单纯的多线程，而是每个线程自己有自己的epoll这样的模型，也就是多线程和multiplexing混合。

一般这个开头我们都会跟一个“但是”。
但是。

还要考虑Redis操作的对象。它操作的对象是内存中的数据结构。如果在多线程中操作，那就需要为这些对象加锁。最终来说，多线程性能有提高，但是每个线程的效率严重下降了。而且程序的逻辑严重复杂化。
要知道Redis的数据结构并不全是简单的Key-Value，还有列表，hash，map等等复杂的结构，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，等等。这些操作还可以合成MULTI/EXEC的组。这样一个操作中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。这还带来一个恶果就是吞吐量虽然增大，但是响应延迟可能会增加。
Redis在权衡之后的选择是用单线程，突出自己功能的灵活性。在单线程基础上任何原子操作都可以几乎无代价地实现，多么复杂的数据结构都可以轻松运用，甚至可以使用Lua脚本这样的功能。对于多线程来说这需要高得多的代价。

并不是所有的KV数据库或者内存数据库都应该用单线程，比如ZooKeeper就是多线程的，最终还是看作者自己的意愿和取舍。单线程的威力实际上非常强大，每核心效率也非常高，在今天的虚拟化环境当中可以充分利用云化环境来提高资源利用率。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。

作者：马克思基
链接：https://www.zhihu.com/question/23162208
来源：知乎
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。