Redis介绍

Mr.Liu2020年5月23日大约 6 分钟NoSQL

什么是Redis？

Redis是一个使用C语言编写的开源、高性能的非关系型的键值对数据库

Redis可以存储键和五种不同类型值之间的映射，键的类型只能为字符串

值支持五种数据类型：字符串、列表、集合、散列表、有序集合

与传统数据库不同的是Redis的数据是存在内存中的，所以读写速度非常快

因此Redis被广泛应用于缓存方向

Redis每秒可以处理超过10万次读写操作，是已知性能最快的关系型的键值对数据库

Redis也经常用来做分布式锁，完成一些秒杀等有关的业务，提高服务的整体并发抗压能力

Redis也支持事务、持久化、多种集群方案，也同样支持类似MySQL数据库的主从备份

BSD是"Berkeley Software Distribution"的缩写，意思是“伯克利软件发型版本”。
BSD开源协议是一个给予使用者很大自由的协议。可以自由的使用，修改源代码，也可以将修改后的代码作为开源或者专有软件在发布。
BSD代码鼓励代码共享，但需要尊重代码作者的著作权。
BSD由于允许使用者修改和重新发布代码，也允许使用或在BSD代码上开发商业软件发布和销售，一次是对商业集成很友好的协议。

简述Redis的优点？

读写性能优异：Redis读的速度是110000次/s，写的速度是81000次/s
支持数据持久化：支持AOF和RDB两种持久化方式，有效保证数据不丢失
支持事务：Redis的所有操作都是原子性，同时Redis还支持对几个操作合并后的原子性
数据类型丰富：五大数据类型任您选择，string、list、set、zset、hash
支持主从复制：主机会自动将数据同步到从机，还可以进行读写分离
丰富特性：Redis还支持发布者订阅者模式，键空间事件，过期键消息通知等功能

简述Redis的缺点？

作为缓存时，经常存在与数据库数据不一致的问题
缓存的雪崩问题
缓存也能出现击穿问题
缓存的并发竞争问题

Redis介绍相关知识

Redis是单线程+多路IO复用技术

多路复用是指使用一个线程来检查多个文件描述符（Socket）的就绪状态，比如调用select和poll函数，传入多个文件描述符，如果有一个文件描述符就绪，则返回，否则阻塞直到超时。得到就绪状态后进行真正的操作可以在同一个线程里执行，也可以启动线程执行（比如使用线程池）

串行 vs 多线程+锁（memcached） vs 单线程+多路IO复用(Redis)

（与Memcache三点不同: 支持多数据类型，支持持久化，单线程+多路IO复用）

单线程的Redis为什么这么快？

单进程

Redis使用了单线程架构和I/O多路复用模型来实现高性能的内存数据库服务。

单线程还能这么快

第一，纯内存访问，Redis将所有数据放在内存中，内存的响应时长大约为100纳秒，这是Redis达到每秒万级别访问的重要基础。

第二，非阻塞I/O，Redis使用epoll作为I/O多路复用技术的实现，再加上Redis自身的事件处理模型将epoll中的连接、读写、关闭都转换为事件，不在网络I/O上浪费过多的时间。

第三，单线程避免了线程切换和竞态产生的消耗。

但是单线程会有一个问题：对于每个命令的执行时间是有要求的。如果某个命令执行过长，会造成其他命令的阻塞，对于Redis这种高性能的服务来说是致命的，所以Redis是面向快速执行场景的数据库。

Redis有哪些适合的场景？

热点数据的缓存

由于Redis访问速度块、支持的数据类型丰富，所以Redis很适合用来存储热点数据

另外结合expire，我们可以设置过期时间然后再进行缓存更新操作

这个功能最为常见，我们几乎所有的项目都有所运用

限时业务的运用

Redis中可以使用expire命令设置一个键的生存时间，到时间后Redis会删除它

利用这一特性可以运用在限时的优惠活动信息、手机验证码等业务场景

还可以结合键空间事件捕捉过期事件，做一些更为人性化的功能，比如过期自动提醒

计数器相关问题

Redis由于incrby命令可以实现原子性的递增，所以可以运用于高并发的秒杀活动、分布式序列号的生成等大规模访问的功能中

具体业务还体现在比如限制一个手机号发多少条短信

一个接口一分钟限制多少请求，一个接口一天限制调用多少次等等

排行榜相关问题

使用Redis的zset直接进行有序数据的内存维护，不光可以维护排行榜的先后顺序

还可以提高访问速度

分布式锁

这个主要利用Redis的setnx命令进行，并搭配一个过期时间防止某一个客户端宕机导致死锁

分布式锁也常用在秒杀过程中的购买流程

支付环节首先加锁，之后判断库存数量是否满足购买条件，购买成功，减去库存，释放锁，交给另外一个客户端进行持锁购买

延时操作

该功能主要通过键空间事件来搞定

比如某些情况用户购买过程未支付，但是却会占据一个实际的库存个数，那么可以通过使用键空间事件，存储当前购买订单id，设置一个过期时间，监听到这个key的过期键空间，通过键空间事件的触发来进行用户购买的提示，或者直接删除正在支付的过期订单，将库存量还原