Redis利用Pipeline加速查询速度的方法
1. rtt
redis 是一种基于客户端-服务端模型以及请求/响应协议的tcp服务。这意味着通常情况下 redis 客户端执行一条命令分为如下四个过程：
- 发送命令
- 命令排队
- 命令执行
- 返回结果
客户端向服务端发送一个查询请求，并监听socket返回，通常是以阻塞模式，等待服务端响应。服务端处理命令，并将结果返回给客户端。客户端和服务端通过网络进行连接。这个连接可以很快，也可能很慢。无论网络如何延迟，数据包总是能从客户端到达服务端，服务端返回数据给客户端。
这个时间被称为 rtt (round trip time)，例如上面过程的发送命令和返回结果两个过程。当客户端需要连续执行多次请求时很容易看到这是如何影响性能的（例如，添加多个元素到同一个列表中）。例如，如果 rtt 时间是250毫秒（网络连接很慢的情况下），即使服务端每秒能处理100k的请求量，那我们每秒最多也只能处理4个请求。如果使用的是本地环回接口，rtt 就短得多，但如如果需要连续执行多次写入，这也是一笔很大的开销。
下面我们看一下执行 n 次命令的模型:
2. pipeline
我们可以使用 pipeline 改善这种情况。pipeline 并不是一种新的技术或机制，很多技术上都使用过。rtt 在不同网络环境下会不同，例如同机房和同机房会比较快，跨机房跨地区会比较慢。redis 很早就支持 pipeline 技术，因此无论你运行的是什么版本，你都可以使用 pipeline 操作 redis。
pipeline 能将一组 redis 命令进行组装，通过一次 rtt 传输给 redis，再将这组 redis 命令按照顺序执行并将结果返回给客户端。上图没有使用 pipeline 执行了 n 条命令，整个过程需要 n 次 rtt。下图为使用 pipeline 执行 n 条命令，整个过程仅需要 1 次 rtt：
redis 提供了批量操作命令(例如 mget，mset等)，有效的节约了rtt。但大部分命令是不支持批量操作的。
3. java pipeline
jedis 也提供了对 pipeline 特性的支持。我们可以借助 pipeline 来模拟批量删除，虽然不会像 mget 和 mset 那样是一个原子命令，但是在绝大数情况下可以使用：
public void mdel(list<string> keys){
jedis jedis = new jedis("127.0.0.1");
// 创建pipeline对象
pipeline pipeline = jedis.pipelined();
for (string key : keys){
// 组装命令
pipeline.del(key);
}
// 执行命令
pipeline.sync();
}
4. 性能测试
下表给出了不同网络环境下非 pipeline 和 pipeline 执行 10000 次 set 操作的效果：
| 网络 | 延迟 | 非pipeline | pipeline |
|---|---|---|---|
| 本机 | 0.17ms | 573ms | 134ms |
| 内网服务器 | 0.41ms | 1610ms | 240ms |
| 异地机房 | 7ms | 78499ms | 1104ms |
因测试环境不同可能会得到不同的测试数据，本测试 pipeline 每次携带 100 条命令。
我们可以从上表中得出如下结论:
- pipeline 执行速度一般比逐条执行要快。
- 客户端和服务端的网络延时越大，pipeline 的效果越明显。
5. 批量命令与pipeline对比
下面我们看一下批量命令与 pipeline 的区别:
- 原生批量命令是原子的，pipeline 是非原子的。
- 原生批量命令是一个命令对应多个 key，pipeline 支持多个命令。
- 原生批量命令是 redis 服务端支持实现的，而 pipeline 需要服务端和客户端的共同实现。
6. 注意点
使用 pipeline 发送命令时，每次 pipeline 组装的命令个数不能没有节制，否则一次组装的命令数据量过大，一方面会增加客户端的等待时间，另一方面会造成一定的网络阻塞，可以将一次包含大量命令的 pipeline 拆分成多个较小的 pipeline 来完成。
好了，以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，谢谢大家对的支持。