流水線功能的目的：通過減少客戶端與服務器之間的通信次數來提高程序的執行效率。

一、通信

在一般情況下， 用戶每執行一個 Redis 命令，客戶端與服務器都需要進行一次通信：客戶端會將命令請求發送給服務器，而服務器則會將執行命令所得的結果返回給客戶端。

當程序執行一些復雜的操作時， 客戶端可能需要執行多個命令， 并與服務器進行多次通信。

假設我們正在構建一個為圖書打標簽(tag)的網站，這個網站上的每本圖書都可以被打上任意多個標簽。并且為了記錄哪些標簽的圖書是最多人閱覽的，我們會為每個標簽創建一個點擊計數器，每當用戶瀏覽網站上的某本書時，程序就會對該書擁有的各個標簽的點擊計數器執行增一操作。

舉個例子，對于《Redis in Action》這本書，用戶可能會給它打上“計算機”、“編程”、“數據庫”和“Redis”這四個標簽，每次當《Redis in Action》的頁面被訪問時，程序就會對這四個標簽的點擊計數器執行增一操作：

INCR tag::計算機::click_counter

INCR tag::編程::click_counter

INCR tag::數據庫::click_counter

INCR tag::Redis::click_counter

對于這個點擊計數程序來說，客戶端要執行的 INCR 命令次數取決于書本的標簽數量，而標簽的數量越多， 要執行的 INCR 命令就越多。

下圖展示了《Redis in Action》的頁面被查看時，客戶端和服務器之間進行的通信情況。

因為 Redis 服務器的性能非常高，所以當一個命令請求抵達服務器之后，服務器通常很快就會將命令執行完畢，并向客戶端返回命令的執行結果。

在多數情況下，客戶端在執行 Redis 命令時，大部分等待時間都耗費在了發送命令請求和接收命令回復上面。

二、流水線功能

對于前面展示的點擊計數器這種需要執行多個命令的程序來說， 如果我們能減少程序執行時， 客戶端與服務器之間的通信次數， 就能夠有效地提升程序的性能， 而 Redis 的流水線功能(pipeline)就是為此而設置的。

Redis 的流水線功能允許客戶端一次將多個命令請求發送給服務器， 并將被執行的多個命令請求的結果在一個命令回復中全部返回給客戶端， 使用這個功能可以有效地減少客戶端在執行多個命令時需要與服務器進行通信的次數。

以前面列出的點擊計數器為例， 我們可以將多條 INCR 命令都包裹到一個流水線里面執行， 使得程序在執行 N 個 INCR 命令時所需的通信次數從 N 次降低為一次。

下圖展示了流水線功能是如何將更新《Redis in Action》各個標簽的點擊計數器所需的通信次數從四次降低為一次的。

三、Python 客戶端中的流水線功能

各個 Redis 客戶端使用流水線功能的方法都不一樣， 以下代碼展示了在使用 Python 客戶端的情況下， 開啟流水線功能來更新《Redis in Action》各個標簽的點擊計數器的方法：

from redis importRedis#創建 Redis 客戶端

client =Redis()#創建一個流水線對象，包裹四個 INCR 命令#transaction=False 表示關閉事務功能，只使用流水線功能#關于事務方面的詳細信息我們稍后就會介紹

pipeline = client.pipeline(transaction=False)

pipeline.incr('tag::計算機::click_counter')

pipeline.incr('tag::編程::click_counter')

pipeline.incr('tag::數據庫::click_counter')

pipeline.incr('tag::Redis::click_counter')#以流水線形式發送被包裹的四個命令

pipeline.execute()

以流水線方式執行的多個命令的結果會在一個命令回復中被返回， 以下是上面的計數器更新代碼的執行結果：

#多個命令的結果會以列表的形式返回#列表的第一個項 10087 是 tag::計算機::click_counter 的值#第二個項 5001 是 tag::編程::click_counter 的值#第三個項 3421 是 tag::數據庫::click_counter 的值#第四個項 1001 是 tag::Redis::click_counter 的值

[10087, 5001, 3421, 1001]

四、小結

在一般情況下，用戶每執行一個 Redis 命令，客戶端和服務器都需要進行一次通信：客戶端向服務器發送命令請求，而服務器則會將執行命令所得的命令回復返回給客戶端；

在大多數情況下， 執行命令時的絕大部分時間都耗費在了發送命令和接收回復的過程上，因此減少客戶端與服務器之間的通信次數，可以有效地提高程序的執行效率；

流水線可以將多條命令打包一起發送，并且在一次回復中接收所有被執行命令的結果，使用這個功能可以有效地提升程序在執行多條命令時的效率；

總結

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