redis 介绍及NIO原理介绍

常识

磁盘

• 寻址：ms
• 带宽：G/M

内存

• 寻址：ns (秒>毫秒>微秒>纳秒)
• 带宽：很大

磁盘比内存在寻址上慢了10万倍

• I/O buffer：成本问题
• 磁盘与磁道，扇区，一扇区512Byte带来一个成本变大：索引
• 4K 操作系统 无论你读多少，都是最少4K从磁盘拿

随着文件变大，速度变慢，磁盘I/O成为瓶颈

数据库

表很大，性能下降？ 增删改变慢 查询速度？

• 1个或者少量查询依然很快
• 并发大的时候受硬盘带宽影响速度

SAP HAHA 内存级别的关系型数据库

缓存

缓存 memcached、redis

• 两个基础设施
  • 冯诺依曼体系的硬件
  • 以太网，TCP/IP网络
• memcached
  • key=value
  • value没有类型的概念
• redis
  • key=value
  • value=[Strings,Hashes,Lists,Sets,Sorted Sets]
  • Redis offers Strings, Hashes, Lists, Sets, Sorted Sets, Bitmaps, Bitfields, HyperLogLog, Geospatial indexes, and Streams as native data structures.
• json可以表示很复杂的数据结构，世界上有三种数据表示
  • key=1,key=a
  • key=[1,2,3],key=[a,b,c]
  • key={x=y},key=[{a=1},{a=2}]
• 类型的意义（缓存k,v取回v中的某一个元素）
  • memcached返回value的所有数据到client
    • server网卡IO
    • client要有代码去解码
  • redis类型不是很重要
    • server中对每种类型都有自己的方法
    • index(),lpop
  • 计算向数据移动(大数据)

数据库引擎

https://db-engines.com/en (opens new window)

• Redis 秒级10万
• 关系型数据库 千级别

IO变迁

• BIO
  • 开启线程，一个线程对应一个连接，接收更多请求
  • 内存成本 一个线程成本 1MB 可以调整
  • 调度成本 CPU浪费
• NIO
  • 用户空间轮询socket，询问内核空间
  • 一个线程 N个连接的系统调用
• select、poll
  • 每次传递大量文件描述符，内核轮询，返回有效文件描述符
  • 用户态内核态传递数据成本高 N个连接就是N个文件描述符
• epoll
  • epoll_create(),epoll_ctl(),epoll_wait()
  • 共享空间
• kafka
  • mmap 共享空间
  • sendfile 减少用户内核拷贝 零拷贝
• nginx
  • 多少颗CPU启动多少个进程 worker
  • kernel的epoll的同步非阻塞多路复用

# 允许的最大连接数
CONFIG GET maxclients
# 当前的redis连接数
info clients
# 获取客户端列表
CLIENT LIST
# 查看当前连接的名称
CLIENT GETNAME
# 查看超时配置
config get timeout
# 杀死指定连接
CLIENT KILL ip:port