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redis如何實(shí)現(xiàn)并發(fā)原理

Redis實(shí)現(xiàn)并發(fā)的原理主要依賴于其獨(dú)特的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),具體如下:

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1、單線程模型

在Redis中,盡管網(wǎng)絡(luò)IO和鍵值對(duì)的讀寫(xiě)最初是由一個(gè)線程來(lái)完成的,但Redis利用了高效的事件驅(qū)動(dòng)模型來(lái)處理并發(fā),這意味著雖然在任一時(shí)刻只能處理一個(gè)操作,但由于其非阻塞IO的特性,它能夠快速地切換和處理大量的客戶端請(qǐng)求。

2、主從架構(gòu)

為了提高讀取性能,Redis使用了主從復(fù)制機(jī)制,在這種架構(gòu)下,一個(gè)主節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)處理所有的寫(xiě)操作,而多個(gè)從節(jié)點(diǎn)則用于處理讀操作,這種一主多從的配置可以顯著提升讀取的并發(fā)能力,因?yàn)槎鄠€(gè)從實(shí)例可以提供每秒高達(dá)10萬(wàn)的QPS。

3、哨兵系統(tǒng)

為了保證高可用性,Redis引入了哨兵系統(tǒng),哨兵負(fù)責(zé)監(jiān)控主節(jié)點(diǎn)的狀態(tài),當(dāng)主節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),它可以自動(dòng)將一個(gè)從節(jié)點(diǎn)提升為新的主節(jié)點(diǎn)。

4、集群模式

Redis集群通過(guò)分片技術(shù)將數(shù)據(jù)分布在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上,每個(gè)節(jié)點(diǎn)只負(fù)責(zé)一部分?jǐn)?shù)據(jù),這樣,不同的節(jié)點(diǎn)可以并行處理請(qǐng)求,從而提高整體的并發(fā)處理能力。

5、并發(fā)訪問(wèn)控制

對(duì)于并發(fā)訪問(wèn)同一份數(shù)據(jù)的情況,Redis通過(guò)內(nèi)部的并發(fā)控制機(jī)制確保操作的互斥性,以保證數(shù)據(jù)的一致性。

6、IO多線程

在Redis 6.0及之后的版本中,引入了IO多線程模型,在這個(gè)模型中,Redis使用多個(gè)線程來(lái)處理客戶端的IO操作,進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的吞吐量。

Redis通過(guò)單線程高效處理、主從復(fù)制、哨兵系統(tǒng)、集群分片、并發(fā)訪問(wèn)控制以及IO多線程等技術(shù)和策略,實(shí)現(xiàn)了高效的并發(fā)處理能力,這些機(jī)制共同作用,使得Redis能夠在保持高性能的同時(shí),處理大量的并發(fā)請(qǐng)求。


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