Redis 管道

面试题目

如何优化频繁的命令往返造成的性能瓶颈？

Redis 是一种基于 客户端-服务器端模型以及请求/响应协议的 TCP 服务，一个请求会遵循一下的步骤：

1. 客户端向服务端发送命令分四步（发送命令➡➡命令排队➡➡命令执行➡➡返回结果），并监听 Socket 返回，通常以阻塞的模式等待服务端响应。

2. 服务端处理命令，并将结果返回给客户端。

上述两步称为 Round Trip Time (简称 RTT，数据包往返两端的时间)

如果同时执行大量的命令，那么就要等待上一条命令答应后再执行，这中间会有很多的 RTT，而且会频繁的调用系统 IO，发送网络请求，同时需要 redis 调用多条 read() 和 write() 系统方法，系统方法会将数据从用户态转移到内核态，这样就会对进程上下文有较大的影响，性能降低。

如何解决上面这个问题呢？

下面将使用 redis 管道来解决这个问题

什么是管道

管道（pipeline）可以一次性发送多条命令给服务端，服务端依次处理完毕后，通过一条响应一次性将结果返回，通过减少客户端与 redis 的通信次数来实现降低往返延时时间。管道实现的原理是队列，先进先出特性就保证了数据的顺序。

pipeline 是为了解决 RTT 往返时，仅仅是将命令一次性打包发送，对整个 redis 的执行不造成任何影响

redis 管道是批处理命令的变种优化措施，类似 redis 的原生命令（mget 和 mset）

案例

先创建一个文件 cmd.txt，写入下面的命令

set k100 v100set k200 v200hset k300 name hhhhhset k300 age 20hset k300 gender male

使用管道命令

cat cmd.txt | redis-cli -a 1234 --pipe

总结

pipeline 与原生批量命令对比

• 原生批量命令是原子性的（如：mset、mget），pipeline 是非原子性的。

• 原生批量命令一次只能执行一种命令，pipeline 支持批量执行不同的命令。

• 原生批量命令是服务端实现，而 pipeline 需要服务端与客户端共同完成。

pipeline 与事务对比

• 事务具有原子性，管道不具有原子性

• 管道一次性将多条命令发送到服务器，事务是一条一条的发送，事务只有在接收到 exec 命令后才会执行，管道不会。

• 执行事务时会阻塞其他命令的执行，而执行管道中的命令时不会。

pipeline 注意事项

• pipeline 缓冲的指令只是会一次执行，不保证原子性，如果执行中指令发生异常，将会继续执行后续的指令

• 使用 pipeline 组装的命令个数不能太多，不然数据量过大客户端阻塞的时间可能过久，同时服务端此时也被迫回复一个队列答复，占用很多内存。

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