Необычный вопрос на собеседовании

Искали мы как-то человека в команду. Пришел кандидат, обсудили опыт, прошлись по основным вопросам.

Дошли до многопоточки. Человек сказал, что нужно ее избегать, потому что тема сложная и легко ошибиться. А потом добавил:

🧑‍🦰: Вот Redis однопоточный, внутри у него нет блокировок, поэтому он такой быстрый!

У меня в голове сразу возникла задача “на подумать”. Решила с вами поделиться, тк такое утверждение про Redis слышу довольно часто.

Рассмотрим два сервиса:
🍓Первый - тот самый однопоточный Redis.
🚲 Второй - key-value хранилище на базе ConcurrentHashMap и Spring MVC. Код примерно такой:

public class MapController {
   private final Map<String, Object> map = new ConcurrentHashMap<>();

   @PostMapping
   public void putValue(@RequestParam String k, @RequestParam Object v) { 
      map.put(k, v); 
   }

   @GetMapping
   public Object getValue(@RequestParam String k) { 
      return map.get(k); 
   } 
}

Задача: сравнить оба варианта. В расчет берём только базовую функцию - записать и прочитать ключ-значение из оперативной памяти.

В итоге получился очень интересный разговор. Люблю такое на собеседованиях😊

Ещё немного вводных, чтобы глубже погрузиться в вопрос.

Структура данных

В Redis используется простая хэш-таблица. Считаем хэш ключа, определяем бакет, добавляем в список. Алгоритм даже проще, чем в джаве. В джаве список перестраивается в дерево, когда элементов много. В Redis такого нет.

Многопоточный доступ

В Redis хэш-таблица никак не синхронизирована, безопасно работать может только один поток.

ConcurrentHashMap не зря называется concurrent. Область синхронизации при записи ограничена одним бакетом, т.е число одновременно пишущих потоков ~ числу бакетов. На чтение ограничений вообще нет.

Потенциально ConcurrentHashMap способен обслужить миллионы запросов одновременно. Redis в каждый момент времени работает с одним запросом.

Явный перевес в сторону нашего велосипеда🧐

На этом этапе кандидат согласился, что всё очень загадочно. И фраза, что Redis однопоточный и потому такой быстрый, звучит странно.

Почему же считается, что Redis лучше, и как он справляется с нагрузкой своим одним потоком? Об этом расскажу завтра❤️