Redis 管道pipeline

水深无声 2022-08-07 12:34 221阅读 0赞

Redis是一个cs模式的tcp server，使用和http类似的请求响应协议。一个client可以通过一个socket连接发起多个请求命令。每个请求命令发出后client通常会阻塞并等待redis服务处理，redis处理完后请求命令后会将结果通过响应报文返回给client。基本的通信过程如下：

./bin/redis-cli -h 192.168.36.189 -p 6379
    192.168.36.189:6379> incr x
    (integer) 1
    192.168.36.189:6379> incr x
    (integer) 2
    192.168.36.189:6379> incr x
    (integer) 3

客户端和服务端通过网络进行连接。这样的连接可能非常快（在一个回路网络中），也可能非常慢（在广域网上经过多个结点才能互通的两个主机）。但是无论是否存在网络延迟，数据包从客户端传输到服务端，以及客户端从服务端获得相应都需要花费一些时间。这段时间就成为往返时延(Round Trip Time)。因此当客户端需要执行一串请求的时候，很容易看出它对性能的影响（例如往同一个队列中加入大量元素，或者往数据库中插入大量的键）。如果RTT时长为250毫秒（在基于广域网的低速连接环境下），即使服务器每秒可以处理10万个请求，但是实际上我们依然只能每秒处理最多4个请求。  
如果处于一个回路网络中，RTT时长则相当短（我的主机ping 127.0.0.1时只需要0.044ms），但是如果你执行一大串写入请求的时候，还是会有点长。  
幸运的是，redis给我们提供了管道技术。  
**1.Redis管道技术**  
一个请求/相应服务可以实现为，即使客户端没有读取到旧请求的响应，服务端依旧可以处理新请求。通过这种方式，可以完全无需等待服务端应答地发送多条指令给服务端，并最终一次性读取所有应答。 管道技术最显著的优势是提高了redis服务的性能。  
通过pipeline方式当有大批量的操作时候。我们可以节省很多原来浪费在网络延迟的时间。需要注意到是用pipeline方式打包命令发送，redis必须在处理完所有命令前先缓存起所有命令的处理结果。打包的命令越多，缓存消耗内存也越多。所以并是不是打包的命令越多越好。具体多少合适需要根据具体情况测试。

$(echo -en "PING\r\n SET key redis\r\nGET key\r\nINCR x\r\nINCR x\r\nINCR x\r\n"; sleep 10) | nc 192.168.36.189 6379
    +PONG
    +OK
    $5
    redis
    :4
    :5
    :6

以上实例中我们通过使用 PING 命令查看redis服务是否可用， 之后我们们设置了key的值为 redis，然后我们获取key 的值并使得x自增 3 次。  
在返回的结果中我们可以看到这些命令一次性向redis服务提交，并最终一次性读取所有服务端的响应。  
2.java测试代码

package cn.slimsmart.redis.demo.pipeline;
    
    import redis.clients.jedis.Jedis;
    import redis.clients.jedis.Pipeline;
    
    @SuppressWarnings("resource")
    public class PipelineTest {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		long start = System.currentTimeMillis();
    		usePipeline();
    		long end = System.currentTimeMillis();
    		System.out.println("usePipeline:"+(end - start));
    
    		start = System.currentTimeMillis();
    		withoutPipeline();
    		end = System.currentTimeMillis();
    		System.out.println("withoutPipeline:"+(end - start));
    	}
    
    	private static void withoutPipeline() {
    		try {
    			Jedis jedis = new Jedis("192.168.36.189", 6379);
    			for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    				jedis.incr("test2");
    			}
    			jedis.disconnect();
    		} catch (Exception e) {
    		}
    	}
    
    	private static void usePipeline() {
    		try {
    			Jedis jedis = new Jedis("192.168.36.189", 6379);
    			Pipeline pipeline = jedis.pipelined();
    			for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    				pipeline.incr("test2");
    			}
    			pipeline.sync();
    			jedis.disconnect();
    		} catch (Exception e) {
    		}
    	}
    }

运行结果：

usePipeline:125  
withoutPipeline:8607  
结果还是很明显有较大的差距，所以多次操作用pipeline还是有明显的优势。