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CPU Redis多核優(yōu)化
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Redis是一款高性能的鍵值存儲(chǔ)系統(tǒng)，因其簡單易用、高性能、靈活等特性廣受歡迎。但在高負(fù)載場景下，Redis單CPU性能瓶頸限制了Redis的吞吐量，而Redis可擴(kuò)展性較差。這就需要對Redis進(jìn)行多核優(yōu)化。
Redis默認(rèn)是單線程的，但支持并發(fā)執(zhí)行，因此可以充分利用多核CPU。如果Redis服務(wù)器有多個(gè)CPU，可以將線程固定在不同的CPU上，以實(shí)現(xiàn)多核并行，從而提高Redis的性能。
在多核CPU環(huán)境下，為了充分發(fā)揮多核CPU的性能，需要對線程綁定和調(diào)度進(jìn)行優(yōu)化。線程綁定用于將線程綁定到指定的CPU核心上，以避免線程頻繁切換核心，從而提高CPU緩存命中率，減少鎖爭用等問題。線程調(diào)度則可以充分利用多核CPU，實(shí)現(xiàn)任務(wù)并行處理，提高Redis的吞吐量。以下是一些優(yōu)化建議。
1. CPU親和性設(shè)置
親和性是指線程綁定到指定的CPU上，以避免線程頻繁切換核心，從而減少鎖爭用等問題。通過設(shè)置CPU親和性，可以將線程與CPU核心綁定，從而充分利用多核CPU的性能。在Linux系統(tǒng)中，可以使用sched_setaffinity和pthread_setaffinity_np函數(shù)來設(shè)置線程和CPU核心的關(guān)系。示例代碼如下：
“`c
int cpu_id = 0;
cpu_set_t mask;
CPU_ZERO(&mask);
CPU_SET(cpu_id, &mask);
if (pthread_setaffinity_np(pthread_self(), sizeof(mask), &mask)
// error
}
2. 緩存命中率優(yōu)化
在多核CPU環(huán)境下，為了提高CPU緩存命中率，可以使用Per-CPU的內(nèi)存分配方式，即將一部分內(nèi)存分配到每個(gè)CPU核心的本地內(nèi)存中。此時(shí)，不同CPU上的線程訪問不同的內(nèi)存區(qū)域，可以減少CPU之間的鎖爭用。在Redis中，可以使用jemalloc或tcmalloc庫來實(shí)現(xiàn)Per-CPU的內(nèi)存分配。示例代碼如下：
```c
#define JEMALLOC_TCACHE_ENABLED
#include
void* my_malloc(size_t size) {
return je_malloc(size);
}
void my_free(void* ptr) {
je_free(ptr);
}
void my_calloc(size_t size) {
return je_calloc(size);
}
3. 多線程調(diào)度優(yōu)化
在多核CPU環(huán)境下，為了充分利用多核CPU，可以啟用多個(gè)Redis線程，將任務(wù)分配到不同的CPU上處理?？梢允褂肦edis自帶的多線程機(jī)制，或使用類似libev等第三方庫來實(shí)現(xiàn)。多線程調(diào)度可以使用Round-Robin或其他負(fù)載均衡算法來實(shí)現(xiàn)。示例代碼如下：
“`c
#define THREAD_NUM 8
typedef struct {
int id;
list* jobs;
pthread_mutex_t lock;
} thread_data;
void* thread_func(void* arg) {
thread_data* data = (thread_data*) arg;
while (1) {
pthread_mutex_lock(&data->lock);
if (list_empty(data->jobs)) {
pthread_mutex_unlock(&data->lock);
usleep(DELAY_TIME);
continue;
}
job* j = list_front(data->jobs);
list_pop_front(data->jobs);
pthread_mutex_unlock(&data->lock);
// handle job j
}
return NULL;
}
void start_threads() {
thread_data threads[THREAD_NUM];
for (int i = 0; i
threads[i].id = i;
threads[i].jobs = list_create();
pthread_mutex_init(&threads[i].lock, NULL);
pthread_t tid;
pthread_create(&tid, NULL, thread_func, &threads[i]);
}
}
void add_job(job* j) {
int id = // calculate thread id
thread_data* data = &threads[id];
pthread_mutex_lock(&data->lock);
list_push_back(data->jobs, j);
pthread_mutex_unlock(&data->lock);
}
綜上所述，對于Redis的性能優(yōu)化，多核優(yōu)化是必不可少的一步。通過線程綁定和調(diào)度優(yōu)化，可以充分發(fā)揮多核CPU的性能，提高Redis的吞吐量，更好地滿足高負(fù)載場景下的需求。
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名稱欄目：cpuRedis深度優(yōu)化多CPU優(yōu)勢調(diào)整（redis淘汰配置多個(gè)）
標(biāo)題來源：http://m.fisionsoft.com.cn/article/djjoogh.html
