流水线功能
通过减少客户端与服务器之间的通信次数来提高程序的 执行效率

通信
在一般情况下, 用户每执行一个 Redis 命令,客户端与服务器都需要进行一次通信:客户端会将命令 请求发送给服务器,而服务器则会将执行命令所得的结果返回给客户端。
当程序执行一些复杂的操作时, 客户端可能需要执行多个命令, 并与服务器进行多次通信。
多次通信示例(1/2)
举个例子,假设我们正在构建一个为图书打标签(tag)的网站,这个网站上的每本图书都可以被打上任
意多个标签。 并且为了记录哪些标签的图书是最多人阅览的,我们会为每个标签创建一个点击计数器,每当用户浏
览网站上的某本书时,程序就会对该书拥有的各个标签的点击计数器执行增一操作。
举个例子,对于《Redis in Action》这本书, 用户可能会给它打上“计算机”、“编程”、“数据库”和“Redis”这四个标签, 每次当《Redis in Action》的页面被访问时, 程序就会对这四个标签的点击计数器执行增一操作
INCR tag::计算机::click_counter
INCR tag::编程::click_counter
INCR tag::数据库::click_counter
INCR tag::Redis::click_counter
多次通信示例(2/2)
对于这个点击计数程序来说,客户端要执行的 INCR 命令次数取决于书本的标签数量,而标签的数量
越多, 要执行的 INCR 命令就越多。
右图就展示了《Redis in Action》的页面被查看时,客户端和服务器之间进行的通信情况
因为 Redis 服务器的性能非常高, 所以当一个命令 请求抵达服 务器之后, 服务器通常很快就会将命令 执行完毕, 并向客户端返回命令的执行结果
多数情况下,客户端在执行 Redis 命令时,大部分等待时间都耗费在了发送命令请求和接收命令回复上面
流水线功能
对于前面展示的点击计数器这种需要执行多个命令的程序来说, 如果我们能减少程序执行时, 客户端 与服务器之间的通信次数, 就能够有效地提升程序的性能, 而 Redis 的流水线功能(pipeline)就是为此 而设置的。
Redis 的流水线功能允许客户端一次将多个命令请求发送给服务器, 并将被执行的多个命令请求的结 果在一个命令回复中全部返回 给客户端,使用这个功能可以有效地减少客 户端在执行多个命令时需要与服务器进行通信的次数。
流水线应用示例
以前面列出的点 击计数器为例, 我们可以将多条 INCR 命令都包裹到一个流水 线里面执行, 使得程序
在执行 N 个 INCR 命令时所需的通信次数从 N 次降低为一次
下图展示了流水线功能是如何将更新《 Redis in Action》各个标签的点击计数器所需的通信次数从四次降低为一次的。
Python 客户端中的流水线功能(1/2)
各个 Redis 客户端使用流水线功能的方法都不一样, 以下代码展示了在使用 Python 客户端的情况
下, 开启流水线功能来更新《Redis in Action》各个标签的点击计数器的方法:
from redis import Redis
# 创建 Redis 客户端
client = Redis()
# 创建一个流水线对象,包裹四个 INCR 命令
# transaction=False 表示关闭事务功能,只使用流水线功能 # 关于事务方面的详细信息我们稍后就会介绍
pipeline = client.pipeline(transaction=False)
pipeline.incr('tag::计算机::click_counter')
pipeline.incr('tag::编程::click_counter')
pipeline.incr('tag::数据库::click_counter')
pipeline.incr('tag::Redis::click_counter')
# 以流水线形式发送被包裹的四个命令
pipeline.execute()
Python 客户端中的流水线功能(2/2)
以流水线方式执行的多个命令的结果会在一个命令回复中被返回, 以下是上面的计数器更新代码的执行结果
# 多个命令的结果会以列表的形式返回
# 列表的第一个项 10087 是 tag::计算机::click_counter 的值
# 第二个项 5001 是 tag::编程::click_counter 的值
# 第三个项 3421 是 tag::数据库::click_counter 的值
# 第四个项 1001 是 tag::Redis::click_counter 的值
[10087, 5001, 3421, 1001]
总结：
在一般情况下,用户每执行一个 Redis 命令,客户端和服务器都需要进行一次通信:客户端向服务器发
送命令请求,而服务器则会将执行命令所得的命令回复返回 给客户端。
在大多数情况下, 执行命令时的绝大部分时间都耗费在了发送命令和接收回复的 过程上,因此减少客
户端与服务器之间的通信次数,可以有效地提高程序的 执行效率。
流水线可以将多条命令打包一起 发送,并且在一次回复中接收所有被 执行命令的结果,使用这个功能
可以有效地提升程序在 执行多条命令时的效率。