踏入山门

1. 简介

Redis 是完全开源的，遵守 BSD 协议，是一个高性能的 key-value 数据库。键值存储的本质就是使用 key 来标识 value，当想要检索 value 时，必须使用与 value 相对应的 key 进行查找。

Redis 与其他 key - value 缓存产品有以下三个特点：

• Redis 支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用；
• Redis 的 key-value 存储支持丰富的数据类型，包括 string, list，set，zset，hash 等；
• Redis 支持数据的主从（master-slave）同步。

与 SQL 型数据库截然不同，Redis 没有提供新建数据库的操作，因为它自带了 16 （0—15）个数据库（默认使用 0 库）。在同一个库中，key 是唯一存在的、不允许重复的，它就像一把“密钥”，只能打开一把“锁”。

Redis 数据库没有“表”的概念，它通过不同的数据类型来实现存储数据的需求，不同的数据类型能够适应不同的应用场景，从而满足开发者的需求。

Redis 基于内存来实现数据的存储，因此其速度非常快。但是我们知道，计算机的内存是非常珍贵的资源，所以 Redis 不适合存储较大的文件或者二进制数据，否则会出现错误，Redis 适合存储较小的文本信息。理论上 Redis 的每个 key、value 的大小不超过 512 MB。

2. Redis 架构

Redis 体系架构主要分为两个部分：

• Redis 服务端
• Redis 客户端

客户端和服务端可以位于同一台计算机上，也可以位于不同的计算机上。服务端是整个架构的“大脑”，能够把数据存储到内存中，并且起到管理数据的作用。

3. Redis 优势

下面对 Redis 的优势进行了简单总结：

• 性能极高：Redis 基于内存实现数据存储，它的读取速度是 110000 次/s，写速度是 81000 次/s；
• 多用途工具：Redis 有很多的用途，比如可以用作缓存、消息队列、搭建 Redis 集群等；
• 命令提示功能：Redis 客户端拥有强大的命令提示功能，使用起来非常的方便，降低了学习门槛；
• 可移植性：Redis 使用用标准 C 语言编写的，能够在大多数操作系统上运行，比如 Linux，Mac，Solaris 等。

4. Redis 应用场景

Redis 用来缓存一些经常被访问的热点数据、或者需要耗费大量资源的内容，通过把这些内容放到 Redis 中，可以让应用程序快速地读取它们。

例如，网站的首页需要经常被访问，并且在创建首页的过程中会消耗的较多的资源，此时就可以使用 Redis 将整个首页缓存起来，从而降低网站的压力，减少页面访问的延迟时间。

我们知道，数据库的存储方式大体可分为两大类，基于磁盘存储和基于内存存储。

• 磁盘存储的数据库，因为磁头机械运动以及系统调用等因素导致读写效率较低。

• Redis 基于内存来实现数据存取，相对于磁盘来说，其读写速度要高出好几个数量级。

  名称	类型	数据存储选项	附加功能
  Memcached	基于内存存储的键值缓存型数据库	键值之间的映射	为提升性能构建了多线程服务器
  Redis	基于内存存储的键值非关系型数据库	字符串、列表、散列、有序集合、无序集合	发布与订阅、主从复制、持久化存储等
  MySQL	基于磁盘的关系型数据库	每个数据库可以包含多个表，每个表可以包含多条记录； 支持第三方扩展。	支持 ACID 性质、主从复制和主主复制
  MongoDB	基于磁盘存储的非关系文档型数据库	每个数据库可以包含多个集合，每个集合可以插入多个文档	支持聚合操作、主从复制、分片和空间索引

5. Redis IO 多路复用

多路指的是多个网络连接，复用指的是复用同一个线程。多路 IO 复用技术可以让单个线程高效的处理多个连接请求。

Redis 的底层是一个单线程模型，单线程指的是使用一个线程来处理所有的网络事件请求，这样就避免了多进程或者多线程切换导致的 CPU 消耗，而且也不用考虑各种锁的问题。

Redis 为了充分利用单线程，加快服务器的处理速度，它采用 IO 多路复用模型来处理客户端与服务端的连接，这种模型有三种实现方式，分别是：

• select
• poll
• epoll

Redis 正是采用 epoll 的方式来监控多个 IO 事件。当客户端空闲时，线程处于阻塞状态；当一个或多个 IO 事件触发时（客户端发起网路连接请求），线程就会从阻塞状态唤醒，并同时使用epoll来轮询触发事件，并依次提交给线程处理。