redis簡介及常見問題

目錄

• 簡介
• 特色
• 優勢
  • 高性能
  • 高併發
• 爲何要用 redis 而不用 map/guava 作緩存?
• redis 和 memcached 的區別
• Redis快的緣由
• 爲何redis是單線程
• 爲何redis把全部數據都放到內存中？

簡介

redis全稱:Remote Dictionary Server。

Redis本質上是一個Key-Value類型的內存數據庫，很像memcached，整個數據庫通通加載在內存當中進行操做，按期經過異步操做把數據庫數據flush到硬盤上進行保存。

由於是純內存操做，Redis的性能很是出色，每秒能夠處理超過10萬次讀寫操做，是已知性能最快的Key-Value數據庫。讀的速度是110000次/s，寫的速度是81000次/s

Redis的出色之處不只僅是性能，Redis最大的魅力是支持保存多種數據結構，此外單個value的最大限制是512MB，不像memcached只能保存1MB的數據.

所以Redis能夠用來實現不少有用的功能，比方說用他的List來作FIFO雙向鏈表，實現一個輕量級的高性能消息隊列服務，用他的Set能夠作高性能的tag系統等等。另外Redis也能夠對存入的Key-Value設置expire時間，所以也能夠被看成一 個功能增強版的memcached來用。

特色

• Redis是線程安全的（由於只有一個線程），其全部操做都是原子的，不會因併發產生數據異常

• Redis的速度很是快（由於使用非阻塞式IO，且大部分命令的算法時間複雜度都是O(1))

• 使用高耗時的Redis命令是很危險的，會佔用惟一的一個線程的大量處理時間，致使全部的請求都被拖慢。（例如時間複雜度爲O(N)的KEYS命令，嚴格禁止在生產環境中使用）

優勢

• 高性能
• 高併發

高性能

假如用戶第一次訪問數據庫中的某些數據。這個過程會比較慢，由於是從硬盤上讀取的。將該用戶訪問的數據存在緩存中，這樣下一次再訪問這些數據的時候就能夠直接從緩存中獲取了。操做緩存就是直接操做內存，因此速度至關快。若是數據庫中的對應數據改變以後，同步改變緩存中相應的數據便可！

高併發

直接操做緩存可以承受的請求是遠遠大於直接訪問數據庫的，因此咱們能夠考慮把數據庫中的部分數據轉移到緩存中去，這樣用戶的一部分請求會直接到緩存這裏而不用通過數據庫。

爲何要用 redis 而不用 map/guava 作緩存?

緩存分爲本地緩存和分佈式緩存。以 Java 爲例，使用自帶的 map 或者 guava 實現的是本地緩存，最主要的特色是輕量以及快速，生命週期隨着 jvm 的銷燬而結束，而且在多實例的狀況下，每一個實例都須要各自保存一份緩存，緩存不具備一致性。

使用 redis 或 memcached之類的稱爲分佈式緩存，在多實例的狀況下，各實例共用一份緩存數據，緩存具備一致性。缺點是須要保持redis或memcached服務的高可用，整個程序架構上較爲複雜。

redis 和 memcached 的區別

• 1.redis支持更豐富的數據類型（支持更復雜的應用場景）：Redis不只僅支持簡單的k/v類型的數據，同時還提供list，set，zset，hash等數據結構的存儲。memcache支持簡單的數據類型，String。
• 2.Redis支持數據的持久化，能夠將內存中的數據保持在磁盤中，重啓的時候能夠再次加載進行使用,而Memecache把數據所有存在內存之中。
• 3.集羣模式：memcached沒有原生的集羣模式，須要依靠客戶端來實現往集羣中分片寫入數據；可是 redis 目前是原生支持 cluster 模式的.
• 4.Memcached是多線程，非阻塞IO複用的網絡模型；Redis使用單線程的非阻塞 IO多路複用模型。

Redis快的緣由

一、Redis是純內存操做，須要的時候須要咱們手動持久化到硬盤中。

二、Redis是單線程，從而避開了多線程中上下文頻繁切換的操做。(單線程也會有它的缺點，也是Redis的噩夢：阻塞。若是執行一個命令過長，那麼會形成其餘命令的阻塞，對於Redis是十分致命的)

三、Redis數據結構簡單、對數據的操做也比較簡單。

四、使用底層模型不一樣，它們之間底層實現方式以及與客戶端之間通訊的應用協議不同，Redis直接本身構建了VM機制，由於通常的系統調用系統函數的話，會浪費必定的時間去移動和請求.

五、使用非阻塞I/O多路複用模型

Redis是用」單線程-多路複用IO模型」來實現高性能的內存數據服務的，這種機制避免了使用鎖，可是同時這種機制在進行sunion之類的比較耗時的命令時會使redis的併發降低。由於是單一線程，因此同一時刻只有一個操做在進行，因此，耗時的命令會致使併發的降低，不僅是讀併發，寫併發也會降低。而單一線程也只能用到一個CPU核心，因此能夠在同一個多核的服務器中，能夠啓動多個實例，組成master-master或者master-slave的形式，耗時的讀命令能夠徹底在slave進行。

爲何redis是單線程

官方FAQ表示，由於Redis是基於內存的操做，CPU不是Redis的瓶頸，Redis的瓶頸最有多是機器內存的大小或者網絡帶寬。既然單線程容易實現，並且CPU不會成爲瓶頸，那就瓜熟蒂落地採用單線程的方案了（畢竟採用多線程會有不少麻煩！）。

這裏咱們一直在強調的單線程，只是在處理咱們的網絡請求的時候只有一個線程來處理，一個正式的Redis Server運行的時候確定是不止一個線程的，這裏須要你們明確的注意一下！例如Redis進行持久化的時候會以子進程或者子線程的方式執行.

爲何redis把全部數據都放到內存中？

　　 redis爲了達到最快的讀寫速度，將數據都讀到內存中，並經過異步的方式將數據寫入磁盤。若是不將數據放在內存中，磁盤IO速度會嚴重影響redis的性能。