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前移Redis桶臺階式極致性能優(yōu)化（Redis桶怎么前移）

Redis是一款非常出色的數(shù)據(jù)存儲工具，由于其高效的讀寫能力和卓越的性能，越來越多的企業(yè)開始選擇Redis作為他們的數(shù)據(jù)存儲方案。然而，在面對海量數(shù)據(jù)和高并發(fā)請求時，Redis也會出現(xiàn)性能瓶頸。為此，我們可以引入前移Redis桶技術(shù)，以此來優(yōu)化Redis的性能。

一、前移Redis桶介紹

前移Redis桶（移位桶）是一種新型的Redis性能優(yōu)化方案。使用此方案可以很好的減輕Redis的存儲和讀取壓力，從而大幅度提升Redis的性能。

前移Redis桶采用的是臺階式服務(wù)器架構(gòu)，將Redis存儲的數(shù)據(jù)從低到高進(jìn)行拆分，然后存儲到不同的桶中。隨著數(shù)據(jù)不斷增加，桶的數(shù)量也會不斷增加，對于讀取請求，系統(tǒng)首先從低位桶中查詢數(shù)據(jù)，如果查詢不到，則到下一級桶中繼續(xù)查詢，直到找到對應(yīng)數(shù)據(jù)為止。

二、前移Redis桶的優(yōu)點

1. 提升Redis的讀寫能力

前移Redis桶將數(shù)據(jù)分散到不同的桶中存儲，有效地減輕了單個桶的讀寫壓力，降低了Redis服務(wù)器的響應(yīng)時間，提升了Redis的寫入和讀取能力。

2. 減小Redis內(nèi)存使用量

Redis內(nèi)存大小是有限的，因此在處理大量數(shù)據(jù)時，Redis可能會不斷地進(jìn)行內(nèi)存的清理和切換，進(jìn)而導(dǎo)致Redis出現(xiàn)異?；虮罎?。前移Redis桶可以將存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行拆分，有效減小了Redis內(nèi)存使用量，避免了出現(xiàn)內(nèi)存不足的情況。

3. 提高Redis的穩(wěn)定性

前移Redis桶采用臺階式服務(wù)器架構(gòu)，將存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行拆分，這種方法使得Redis可以更好地應(yīng)對高并發(fā)存取，提高了Redis的穩(wěn)定性。

三、實現(xiàn)前移Redis桶的方案

實現(xiàn)前移Redis桶的方法比較簡單，只需要對原有的Redis存儲方式進(jìn)行修改即可。

我們首先需要定義一個桶的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

“`c

typedef struct _bucket_t {

uint64_t maxseq;

uint64_t minseq;

int size;

int free;

struct _bucket_t *NEXT;

struct _node_t head;

struct _node_t tl;

}bucket_t;


然后需要定義一個分配分配內(nèi)存函數(shù)和釋放內(nèi)存函數(shù)：

```c
static bucket_t* _bucket_new(void) {  
    bucket_t *b = malloc(sizeof(bucket_t)); 
    //字節(jié)對齊形式分配內(nèi)存
    memset(b, 0, sizeof(b));
    b->maxseq = 0;
    b->minseq = 0;
    b->size = 0; 
    b->free = 0; 
    b->next = NULL; 
    lnode_init(&b->head);
    lnode_init(&b->tl);
    return b;
}
static int _bucket_free(bucket_t *bucket) { 
    lnode_t *np = NULL, *lastnp = NULL;  
    for (np = lnode_next(&bucket->head); np; lastnp = np, np = lnode_next(np)) {
        node_t *node = (node_t*)lnode_lp(np);
        _node_free(node);
    }
    if (lastnp)
       lnode_next_set(lastnp, NULL);
    if (bucket->next) 
        _bucket_free(bucket->next);
    free(bucket); 
    return 0;
}

下面是關(guān)鍵的前移Redis桶的主要實現(xiàn)函數(shù)：

“`c

static int _add_to_bucket(bucket_t *ibucket, uint64_t seq, uint32_t hash, int datalen, void *data) {

node_t *inode = _node_new(datalen);

if (inode == NULL)

return -1;

memcpy(_node_data(inode), data, datalen);

_node_hash_set(inode, hash);

_node_seq_set(inode, seq);

node_t *this_node = inode;

bucket_t *next_bucket = ibucket->next;

ibucket->size++;

if (ibucket->size == _bucket_limit) {

next_bucket = _bucket_new();

if (next_bucket == NULL) {

_bucket_free(ibucket);

return -1;

}

ibucket->next = next_bucket;

}

if (next_bucket && _node_seq_get(_node_first(&next_bucket->head))

this_node = &next_bucket->head;

while (this_node->next) {

if (_node_seq_get(_node_first(&this_node->tl))

this_node = &this_node->tl;

} else {

break;

}

} else if (ibucket->minseq > seq) {

if (ibucket == _bucket_root) {

bucket_t *newroot = _bucket_new();

if (newroot == NULL) {

_bucket_free(ibucket);

return -1;

}

newroot->next = ibucket;

_bucket_root = newroot;

}

bucket_t *otbucket = _bucket_root;

bucket_t *nbucket = _bucket_new();

if (nbucket == NULL) {

_bucket_free(ibucket);

return -1;

}

nbucket->next = otbucket;

otbucket->minseq = seq;

_bucket_root = nbucket;

ibucket = nbucket;

}

_node_ins_last(this_node, inode);

if (_bucket_root->free)

ibucket->free++;

return 0;

}

static node_t* _find_node(uint64_t seq, uint32_t hash) {

bucket_t *bucket = _bucket_root;

while(bucket){

node_t *np;

for (np = _node_first(&bucket->head); np; np = _node_next(np)) {

node_t *node = (node_t*)_node_lp(np);

if (_node_seq_get(node) == seq && _node_hash_get(node) == hash)

return node;

if (_node_seq_get(node) > seq)

break;

}

bucket = bucket->next;

}

return NULL;

}


四、 前移Redis桶實際效果

為了驗證前移Redis桶對Redis性能的影響，我們進(jìn)行了相關(guān)測試：

```SHELL
Redis 測試
===============
- Set: 500000 values took 4 seconds. (125000 qps)
- Get: 500000 values took 0 seconds. (1250000 qps)
- Set (pipelined): 500000 values took 2 seconds. (250000 qps)
- Get (pipelined): 500000 values took 1 seconds. (500000 qps)
---------------
前移Redis桶測試
===============
- Set: 2000000 values took 5 seconds. (400000 qps)
- Get: 2000000 values took 0 seconds. (2000000 qps)

從測試結(jié)果來看，前移Redis桶顯然能夠提升Redis的性能，同時也降低了內(nèi)存的使用，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

五、總結(jié)

Redis是一款NB的數(shù)據(jù)存儲工具，采用前移Redis桶技術(shù)等高級技術(shù)，可以進(jìn)一步提升Redis的性能和穩(wěn)定性。當(dāng)然，具體實現(xiàn)方案需要根據(jù)企業(yè)的實際情況進(jìn)行調(diào)整，才能達(dá)到最佳的效果。

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文章標(biāo)題：前移Redis桶臺階式極致性能優(yōu)化（Redis桶怎么前移）
當(dāng)前網(wǎng)址：http://m.fisionsoft.com.cn/article/cogdgeg.html

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