拒绝躺平,Redis选择实现了自己的VM

>>强大,10k+点赞的 SpringBoot 后台管理系统竟然出了详细教程!

点击关注公众号,利用碎片时间学习拒绝躺平,Redis选择实现了自己的VM

Redis的VM(虚拟内存)机制就是暂时把不经常访问的数据(冷数据)从内存交换到磁盘中,从而腾出宝贵的内存空间用于其它需要访问的数据(热数据)。通过VM功能可以实现冷热数据分离,使热数据仍在内存中、冷数据保存到磁盘。这样就可以避免因为内存不足而造成访问速度下降的问题。

Redis提高数据库容量的办法有两种:一种是可以将数据分割到多个Redis Server上;另一种是使用虚拟内存把那些不经常访问的数据交换到磁盘上。需要特别注意的是Redis并没有使用OS提供的Swap,而是自己实现。

Redis为了保证查找的速度,只会将value交换出去,而在内存中保留所有的Key。所以它非常适合Key很小,Value很大的存储结构。如果Key很大,value很小,那么vm可能还是无法满足需求。

VM相关配置

通过在redis的redis.conf文件里,设置VM的相关参数来实现数据在内存和磁盘之间 换入和 换出操作。

相关配置如下:

#开启vm功能
vm-enabled yes
#交换出来的value保存的文件路径
vm-swap-file /tmp/redis.swap
#设置当内存消耗达到上限时开始将value交换出来
vm-max-memory 1000000
#设置单个页面的大小,单位是字节
vm-page-size 32
#设置最多能交换保存多少个页到磁盘
vm-pages 13417728
#设置完成交换动作的工作线程数,设置为0表示不使用工作线程而使用主线程,这会以阻塞的方式来运行。建议设置成CPU核个数
vm-max-threads 4

redis规定同一个数据页面只能保存一个对象,但一个对象可以保存在多个数据页面中。在redis使用的内存没超过vm-max-memory时,是不会交换任何value到磁盘上的。当超过最大内存限制后,redis会选择较老的对象(如果两个对象一样老会优先交换比较大的对象)将它从内存中移除,这样会更加节约内存。

对于Redis来说,一个数据页面只会保存一个对象,也就是一个Value值,所以应该将vm-page-size设置成大多数value可以保存进去。如果设置太小,一个value对象就会占用几个数据页面,如果设置太大,就会造成页面空闲空间浪费。

VM的工作机制

redis的VM的工作机制分为两种:一种是vm-max-threads=0,一种是vm-max-threads>0

第一种:vm-max-threads = 0

数据换出: 主线程定期检查使用的内存大小,如果发现内存超出最大上限,会直接以阻塞的方式,将选中的对象 换出 到磁盘上(保存到文件中),并释放对象占用的内存,此过程会一直重复直到下面条件满足任意一条才结束:

  1. 内存使用降到最大限制以下。
  2. 设置的交换文件数量达到上限。
  3. 几乎全部的对象都被交换到磁盘了。

数据换入: 当有client请求key对应的value已被换出到磁盘中时,主线程会以阻塞的方式从换出文件中加载对应的value对象,加载时此时会阻塞所有client,然后再处理client的请求。这种方式会阻塞所有的client。

第二种:vm-max-threads > 0

数据换出: 当主线程检测到使用内存超过最大上限,会将选中的要交换的数据放到一个队列中交由工作线程后台处理,主线程会继续处理client请求。

数据换入: 当有client请求key的对应的value已被换出到磁盘中时,主线程先阻塞当前client,然后将加载对象的信息放到一个队列中,让工作线程去加载,此时进主线程继续处理其他client请求。加载完毕后工作线程通知主线程,主线程再执行被阻塞的client的命令。这种方式只阻塞单个client。

总结

Redis直接自己构建了VM 机制 ,不会像一般的系统会调用系统函数处理,会浪费一定的时间去 移动 和 请求,而Redis不存在。这也是Redis能够那么快的一个原因。

(感谢阅读,希望对你所有帮助)
来源:www.codenong.com/cs106843764

推荐好文

强大,10k+点赞的 SpringBoot 后台管理系统竟然出了详细教程!

分享一套基于SpringBoot和Vue的企业级中后台开源项目,代码很规范!

能挣钱的,开源 SpringBoot 商城系统,功能超全,超漂亮拒绝躺平,Redis选择实现了自己的VM

原文始发于微信公众号(Java笔记虾):拒绝躺平,Redis选择实现了自己的VM