设想这样的一个场景,你要批量的执行一系列redis命令,例如执行100次get key,这时你要向redis请求100次+获取响应100次。如果能一次性将100个请求提交给redis server,执行完成之后批量的获取相应,只需要向redis请求1次,然后批量执行完命令,一次性结果,性能是不是会好很多呢?



答案是肯定的,节约的时间是客户端client和服务器redis server之间往返网络延迟的时间。这个时间可以用ping命令查看。

网络延迟高:批量执行,性能提升明显

网络延迟低(本机):批量执行,性能提升不明显

某些客户端(java和python)提供了一种叫做pipeline的编程模式用来解决批量提交请求的方式。

这里我们用python客户端来举例说明一下。

 

1、pipeline

网络延迟

client与server机器之间网络延迟如下,大约是30ms。

redis pipe执行完会情况指令吗_数据库

 

测试用例

分别执行其中的try_pipeline和without_pipeline统计处理时间。 



redis pipe执行完会情况指令吗_python_02



# -*- coding:utf-8 -*-

import redis
import time
from concurrent.futures import ProcessPoolExecutor

r = redis.Redis(host='10.93.84.53', port=6379, password='bigdata123')


def try_pipeline():
    start = time.time()
    with r.pipeline(transaction=False) as p:
        p.sadd('seta', 1).sadd('seta', 2).srem('seta', 2).lpush('lista', 1).lrange('lista', 0, -1)
        p.execute()
    print time.time() - start


def without_pipeline():
    start = time.time()
    r.sadd('seta', 1)
    r.sadd('seta', 2)
    r.srem('seta', 2)
    r.lpush('lista', 1)
    r.lrange('lista', 0, -1)
    print time.time() - start


def worker():
    while True:
        try_pipeline()

with ProcessPoolExecutor(max_workers=12) as pool:
    for _ in range(10):
        pool.submit(worker)



redis pipe执行完会情况指令吗_python_02



结果分析

try_pipeline平均处理时间:0.04659

without_pipeline平均处理时间:0.16672

我们的批量里有5个操作,在处理时间维度上性能提升了4倍!

网络延迟大约是30ms,不使用批量的情况下,网络上的时间损耗就有0.15s(30ms*5)以上。而pipeline批量操作只进行一次网络往返,所以延迟只有0.03s。可以看到节省的时间基本都是网路延迟。

 

2、pipeline与transation

pipeline不仅仅用来批量的提交命令,还用来实现事务transation。

这里对redis事务的讨论不会太多,只是给出一个demo。详细的描述你可以参见这篇博客。redis事务

细心的你可能发现了,使用transaction与否不同之处在与创建pipeline实例的时候,transaction是否打开,默认是打开的。



redis pipe执行完会情况指令吗_python_02



# -*- coding:utf-8 -*-

import redis
from redis import WatchError
from concurrent.futures import ProcessPoolExecutor

r = redis.Redis(host='127.0.0.1', port=6379)


# 减库存函数, 循环直到减库存完成
# 库存充足, 减库存成功, 返回True
# 库存不足, 减库存失败, 返回False
def decr_stock():

    # python中redis事务是通过pipeline的封装实现的
    with r.pipeline() as pipe:
        while True:
            try:
                # watch库存键, multi后如果该key被其他客户端改变, 事务操作会抛出WatchError异常
                pipe.watch('stock:count')
                count = int(pipe.get('stock:count'))
                if count > 0:  # 有库存
                    # 事务开始
                    pipe.multi()
                    pipe.decr('stock:count')
                    # 把命令推送过去
                    # execute返回命令执行结果列表, 这里只有一个decr返回当前值
                    print pipe.execute()[0]
                    return True
                else:
                    return False
            except WatchError, ex:
                # 打印WatchError异常, 观察被watch锁住的情况
                print ex
                pipe.unwatch()


def worker():
    while True:
        # 没有库存就退出
        if not decr_stock():
            break


# 实验开始
# 设置库存为100
r.set("stock:count", 100)

# 多进程模拟多个客户端提交
with ProcessPoolExecutor(max_workers=2) as pool:
    for _ in range(10):
        pool.submit(worker)



redis pipe执行完会情况指令吗_python_02