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Redis读写性能到底快到啥程度,秒杀毫秒级别那种,单位怎么算来着?

说到Redis的读写速度到底有多快,咱们就别绕弯子了,直接看最核心的:它真的能快到毫秒级别,甚至对于简单的操作,是微秒级别的,这个“微秒”是啥概念?1秒等于1000毫秒,1毫秒等于1000微秒,微秒级别的响应,那真是电光火石一瞬间的事儿。

这速度是怎么来的?为啥能这么快?

也是最根本的一点,Redis是把所有数据都放在内存里的,根据谷歌云平台(Google Cloud Platform)在其技术文档中的描述,内存的访问速度是纳秒级别的,而即使是速度最快的固态硬盘(SSD),其访问速度也是微秒级别,这中间差着成百上千倍,数据在内存里,CPU直接就能读写,省去了传统数据库那种需要从磁盘上慢悠悠读取数据的巨大开销,这就好比你要找一本书里的内容,Redis是这本书一直就摊开在你面前的桌子上,一眼就能看到;而磁盘数据库是这本书放在远处的书架上,你得走过去、找到书、再翻到那一页,这个“走过去”的时间,在计算机世界里就是最耗时的I/O操作。

Redis读写性能到底快到啥程度,秒杀毫秒级别那种,单位怎么算来着?

Redis采用的是单线程架构来处理网络请求和键值操作,很多人一听单线程就觉得是不是会慢,其实恰恰相反,对于内存操作来说,CPU本身的处理速度极快,瓶颈往往不在计算上,而在于上下文的切换和锁的竞争,多线程虽然能同时干更多事,但线程之间切换需要管理,共享数据需要加锁,这些管理开销在Redis这种追求极致速度的场景下反而成了负担,Redis的单线程模型避免了不必要的上下文切换和竞争条件,让CPU可以专心致志、毫无干扰地处理一个个到来的命令,使得整个系统非常高效和可预测,这里的单线程指的是处理命令的核心模块,像持久化、异步删除这样的任务,Redis还是会用额外的线程或子进程去做的。

Redis的数据结构非常高效,它不是简单地把值存成字符串就完了,而是内置了字符串(String)、列表(List)、哈希(Hash)、集合(Set)等多种数据结构,这些数据结构都是专门为特定的使用场景优化的,用一个Hash结构来存储一个用户对象(包含姓名、年龄、城市等字段),比把这个对象序列化成JSON字符串再存储,在读取和修改其中某个字段时效率要高得多,因为可以直接操作特定字段,无需整个读取、解析、再写回。

Redis读写性能到底快到啥程度,秒杀毫秒级别那种,单位怎么算来着?

具体能快到什么程度?数字说话。

根据Redis官方文档(Redis official documentation)提供的基准测试数据,在一台配置不算特别顶级的普通Linux服务器上,一个Redis实例每秒可以处理大约数十万次甚至上百万次的简单操作(比如SET、GET这种)。

Redis读写性能到底快到啥程度,秒杀毫秒级别那种,单位怎么算来着?

我们来算一下单位:如果每秒处理50万次请求,那么平均每个请求的响应时间大约是 1秒 / 500,000 = 0.000002秒,也就是2微秒,这已经远远低于1毫秒(1000微秒)了,这是理想网络环境下的极限值,实际应用中,网络延迟会成为一个重要的影响因素,但即使加上网络开销,对于同机房内的访问,达到亚毫秒级(零点几毫秒)的响应也是司空见惯的。

什么才算“简单操作”?

通常指的是像SET key valueGET keyLPUSH list valueHGET hash field这类时间复杂度为O(1)的操作,也就是说,无论你存储的数据量有多大,执行这些操作所花费的时间几乎都是恒定的,非常短,而像KEYS *这种需要遍历所有键的操作,或者对一个大集合进行求交集等复杂操作,耗时就会显著增加,所以生产环境要避免使用这类命令。

回到问题“Redis读写性能到底快到啥程度?”—— 对于核心的、简单的读写操作,它的速度基准是微秒级的,在实际网络环境中,达到毫秒级甚至亚毫秒级是常态,这种恐怖的速度,主要得益于其全内存存储带来的极低数据访问延迟、单线程模型避免了多线程竞争开销,以及精心设计的高效数据结构,正是这些特性,让Redis在需要超高速读写的场景下,比如缓存、秒杀系统、实时排行榜等,成为了无可替代的利器。