redis简介及常见问题

目录

• 简介
• 特色
• 优势
  • 高性能
  • 高并发
• 为何要用 redis 而不用 map/guava 作缓存?
• redis 和 memcached 的区别
• Redis快的缘由
• 为何redis是单线程
• 为何redis把全部数据都放到内存中？

简介

redis全称:Remote Dictionary Server。

Redis本质上是一个Key-Value类型的内存数据库，很像memcached，整个数据库通通加载在内存当中进行操做，按期经过异步操做把数据库数据flush到硬盘上进行保存。

由于是纯内存操做，Redis的性能很是出色，每秒能够处理超过10万次读写操做，是已知性能最快的Key-Value数据库。读的速度是110000次/s，写的速度是81000次/s

Redis的出色之处不只仅是性能，Redis最大的魅力是支持保存多种数据结构，此外单个value的最大限制是512MB，不像memcached只能保存1MB的数据.

所以Redis能够用来实现不少有用的功能，比方说用他的List来作FIFO双向链表，实现一个轻量级的高性能消息队列服务，用他的Set能够作高性能的tag系统等等。另外Redis也能够对存入的Key-Value设置expire时间，所以也能够被看成一 个功能增强版的memcached来用。

特色

• Redis是线程安全的（由于只有一个线程），其全部操做都是原子的，不会因并发产生数据异常

• Redis的速度很是快（由于使用非阻塞式IO，且大部分命令的算法时间复杂度都是O(1))

• 使用高耗时的Redis命令是很危险的，会占用惟一的一个线程的大量处理时间，致使全部的请求都被拖慢。（例如时间复杂度为O(N)的KEYS命令，严格禁止在生产环境中使用）

优势

• 高性能
• 高并发

高性能

假如用户第一次访问数据库中的某些数据。这个过程会比较慢，由于是从硬盘上读取的。将该用户访问的数据存在缓存中，这样下一次再访问这些数据的时候就能够直接从缓存中获取了。操做缓存就是直接操做内存，因此速度至关快。若是数据库中的对应数据改变以后，同步改变缓存中相应的数据便可！

高并发

直接操做缓存可以承受的请求是远远大于直接访问数据库的，因此咱们能够考虑把数据库中的部分数据转移到缓存中去，这样用户的一部分请求会直接到缓存这里而不用通过数据库。

为何要用 redis 而不用 map/guava 作缓存?

缓存分为本地缓存和分布式缓存。以 Java 为例，使用自带的 map 或者 guava 实现的是本地缓存，最主要的特色是轻量以及快速，生命周期随着 jvm 的销毁而结束，而且在多实例的状况下，每一个实例都须要各自保存一份缓存，缓存不具备一致性。

使用 redis 或 memcached之类的称为分布式缓存，在多实例的状况下，各实例共用一份缓存数据，缓存具备一致性。缺点是须要保持redis或memcached服务的高可用，整个程序架构上较为复杂。

redis 和 memcached 的区别

• 1.redis支持更丰富的数据类型（支持更复杂的应用场景）：Redis不只仅支持简单的k/v类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。memcache支持简单的数据类型，String。
• 2.Redis支持数据的持久化，能够将内存中的数据保持在磁盘中，重启的时候能够再次加载进行使用,而Memecache把数据所有存在内存之中。
• 3.集群模式：memcached没有原生的集群模式，须要依靠客户端来实现往集群中分片写入数据；可是 redis 目前是原生支持 cluster 模式的.
• 4.Memcached是多线程，非阻塞IO复用的网络模型；Redis使用单线程的非阻塞 IO多路复用模型。

Redis快的缘由

一、Redis是纯内存操做，须要的时候须要咱们手动持久化到硬盘中。

二、Redis是单线程，从而避开了多线程中上下文频繁切换的操做。(单线程也会有它的缺点，也是Redis的噩梦：阻塞。若是执行一个命令过长，那么会形成其余命令的阻塞，对于Redis是十分致命的)

三、Redis数据结构简单、对数据的操做也比较简单。

四、使用底层模型不一样，它们之间底层实现方式以及与客户端之间通讯的应用协议不同，Redis直接本身构建了VM机制，由于通常的系统调用系统函数的话，会浪费必定的时间去移动和请求.

五、使用非阻塞I/O多路复用模型

Redis是用”单线程-多路复用IO模型”来实现高性能的内存数据服务的，这种机制避免了使用锁，可是同时这种机制在进行sunion之类的比较耗时的命令时会使redis的并发降低。由于是单一线程，因此同一时刻只有一个操做在进行，因此，耗时的命令会致使并发的降低，不仅是读并发，写并发也会降低。而单一线程也只能用到一个CPU核心，因此能够在同一个多核的服务器中，能够启动多个实例，组成master-master或者master-slave的形式，耗时的读命令能够彻底在slave进行。

为何redis是单线程

官方FAQ表示，由于Redis是基于内存的操做，CPU不是Redis的瓶颈，Redis的瓶颈最有多是机器内存的大小或者网络带宽。既然单线程容易实现，并且CPU不会成为瓶颈，那就瓜熟蒂落地采用单线程的方案了（毕竟采用多线程会有不少麻烦！）。

这里咱们一直在强调的单线程，只是在处理咱们的网络请求的时候只有一个线程来处理，一个正式的Redis Server运行的时候确定是不止一个线程的，这里须要你们明确的注意一下！例如Redis进行持久化的时候会以子进程或者子线程的方式执行.

为何redis把全部数据都放到内存中？

　　 redis为了达到最快的读写速度，将数据都读到内存中，并经过异步的方式将数据写入磁盘。若是不将数据放在内存中，磁盘IO速度会严重影响redis的性能。