使用.NET簡單實現一個Redis的高性能克隆版（七-完結）

2022 年 8 月 11 日
筆記
.NET, c#, Redis, 性能優化, 高性能

譯者注

該原文是Ayende Rahien大佬業餘自己在使用C# 和 .NET構建一個簡單、高性能兼容Redis協議的資料庫的經歷。
首先這個”Redis”是非常簡單的實現，但是他在優化這個簡單”Redis”路程很有趣，也能給我們在從事性能優化工作時帶來一些啟示。
原作者：Ayende Rahien
原鏈接：
//ayende.com/blog/197665-C/high-performance-net-building-a-redis-clone-analysis-ii

另外Ayende大佬是.NET開源的高性能多範式資料庫RavenDB所在公司的CTO，不排除這些文章是為了以後會在RavenDB上兼容Redis協議做的嘗試。大家也可以多多支援，下方給出了鏈接
RavenDB地址：//github.com/ravendb/ravendb

構建Redis克隆版-第二次分析

我要倒退幾步，看看我接下來應該看哪裡，看看我應該注意哪裡。到目前為止，在本系列中，我主要關注的是如何讀取和處理數據。但我認為我們應該退一兩步，看看我們現在的總體情況。我在分析器中運行了使用Pipelines和字元串的版本，試圖了解我們的進展情況。例如，在上一篇文章中，我使用的 ConcurrentDictionary 有很大的性能開銷。現在還是這樣嗎？

以下是程式碼庫中當前的熱點數據:

更詳細來看，如下所示：

可以看到處理網路請求佔用了大部分的時間，我們再來看看HandleConnection程式碼：

public async Task HandleConnection()
{
    while (true)
    {
        var result = await _netReader.ReadAsync();
        var (consumed, examined) = ParseNetworkData(result);
        _netReader.AdvanceTo(consumed, examined);
        await _netWriter.FlushAsync();
    }
}

查看程式碼和分析器的結果，我覺得我知道如何做的更好。下面的一個小修改給我帶來了2%的性能提升。

public async Task HandleConnection()
{
    // 復用了readTask 和 flushTask
    // 降低了一些記憶體佔用
    ValueTask<ReadResult> readTask = _netReader.ReadAsync();
    ValueTask<FlushResult> flushTask = ValueTask.FromResult(new FlushResult());
    while (true)
    {
        var result = await readTask;
        await flushTask;
        var (consumed, examined) = ParseNetworkData(result);
        _netReader.AdvanceTo(consumed, examined);
        readTask = _netReader.ReadAsync();
        flushTask = _netWriter.FlushAsync();
    }
}

我們的想法是將網路的讀寫並行化。這是一個小小的提升，但是任何一點點幫助都是好的，特別是當各種優化會關聯影響時。

看看這個，我們已經有將近20億個ReadAsync調用，讓我們看看它的成本是多少:

真是… 哇。

為什麼InternalTokenSource如此昂貴？我敢打賭問題就在這裡，它被鎖定了。在我的用例中，我知道有一個單獨的執行緒在運行這些命令，不會有並發問題，所以值得看看是否可以跳過它。不幸的是，沒有一個簡單的方法可以跳過檢查。幸運的是，我可以從框架中複製程式碼並在本地對其進行修改，以了解這樣做的影響。所以我就這樣做了(在構造函數中初始化一次) :