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隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷進(jìn)步，數(shù)據(jù)量的不斷增長(zhǎng)，性能成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最基本的要求之一。為了提高系統(tǒng)的性能，數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)化、分布式技術(shù)的應(yīng)用以及緩存技術(shù)的使用已經(jīng)成為常見的優(yōu)化手段。作為流行的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)，Redis在緩存領(lǐng)域有著極高的使用率，它以其高效的讀寫性能、強(qiáng)大的持久性和高可用性成為了諸多應(yīng)用的首選。然而在大部分情況下，Redis只是作為一個(gè)外置的緩存來使用，這種模式雖然提高了應(yīng)用的速度，但是也增加了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)拈_銷，同時(shí)也可能會(huì)出現(xiàn)容量瓶頸的問題。接下來，我們將介紹一種新的優(yōu)化手段——將Redis植入應(yīng)用進(jìn)程中。
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一、Redis植入進(jìn)程的意義
將Redis植入進(jìn)程中的最大意義在于可以把進(jìn)程內(nèi)的所有緩存工作都放在進(jìn)程內(nèi)部處理，從而避免了進(jìn)程和Redis之間大量的網(wǎng)絡(luò)傳輸和序列化反序列化的開銷，并且也使得應(yīng)用中常常會(huì)出現(xiàn)的緩存穿透問題得到有效的解決。此外，將Redis植入進(jìn)程中還可以支持更豐富的應(yīng)用場(chǎng)景，例如多線程操作Redis緩存等。
二、如何將Redis植入進(jìn)程
將Redis植入進(jìn)程，最簡(jiǎn)單的方式是使用類Redis的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來封裝Redis的一些核心操作，例如：set、get、del等。主要流程如下：
需要用struct來封裝Redis返回的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這里我們以redisReply結(jié)構(gòu)體為例：
typedef struct redisReply{
int type; /* 返回類型 */
long long integer; /* type為REDIS_REPLY_INTEGER時(shí)表示返回的整數(shù)值 */
size_t len; /* 返回的字符串長(zhǎng)度 */
char *str; /* 返回的字符串 */
size_t elements; /* type為REDIS_REPLY_ARRAY時(shí)表示Array的元素個(gè)數(shù) */
struct redisReply **element; /* type為REDIS_REPLY_ARRAY時(shí)表示Array的元素 */
}redisReply；
當(dāng)應(yīng)用程序需要訪問一個(gè)被Redis緩存的變量時(shí)，它會(huì)調(diào)用Redis封裝的關(guān)鍵方法，這些方法需要按照Redis命令的方式將緩存變量存取到內(nèi)存中。這里以set命令為例：
int redisSet(redisContext *ctx, const char *key, const char *value){
redisReply *reply = redisCommand(ctx, "SET %s %s", key, value);
freeReplyObject(reply);
return reply->integer;
}
三、Redis植入進(jìn)程的性能提升體現(xiàn)
將Redis植入進(jìn)程后，我們發(fā)現(xiàn)在高并發(fā)場(chǎng)景下它可以比外置Redis有更好的性能表現(xiàn)。這主要是由于Redis協(xié)議是基于阻塞I/O的，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)傳輸中存在大量的阻塞I/O時(shí)即使有多個(gè)線程處理也難以達(dá)到速度的提升。相反，在Redis植入進(jìn)程中，所有的操作都是在進(jìn)程內(nèi)部完成，將會(huì)大幅度減少大量的I/O開銷，同時(shí)也能提高內(nèi)存效率。
四、Redis植入進(jìn)程的應(yīng)用范圍
Redis植入進(jìn)程雖然可以提高系統(tǒng)的性能，但是它并不是一個(gè)適用于所有應(yīng)用場(chǎng)景的最佳方案。 Redis植入進(jìn)程主要適用于單機(jī)內(nèi)存數(shù)值計(jì)算的場(chǎng)景，例如交易過程中大量的計(jì)算、服務(wù)調(diào)度等。由于線程安全問題，Redis植入進(jìn)程并不適用于多線程環(huán)境下的場(chǎng)景，例如高并發(fā)讀寫、多進(jìn)程環(huán)境下的服務(wù)存儲(chǔ)等。
五、總結(jié)
Redis植入進(jìn)程作為一種新的性能提升方式，可以有效地避免緩存穿透和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)拈_銷，同時(shí)提高了應(yīng)用程序的性能表現(xiàn)。但是Redis植入進(jìn)程并非適用于所有場(chǎng)景，它所適用的場(chǎng)景還必須具備一定的條件。因此，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該根據(jù)場(chǎng)景需求、性能需求以及安全要求靈活選擇，才能真正實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的性能提升。
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文章題目：Redis被植入進(jìn)程新的性能提升之路（redis被植入進(jìn)程）
文章路徑：http://m.fisionsoft.com.cn/article/dpddjjc.html
