[Redis]使用和原理

news2024/12/30 2:00:59

Redis介绍

Redis 是⼀种基于键值对的 NoSQL 数据库， Redis 可以满足很多的应用场景，而且因为 Redis 会将所有数据都存放再内存中，所以它的读写性能非常惊人。不仅如此，Redis 还可以将内存的数据利用快照和日志的形式保存到硬盘上，这样在发生类似断电或者机器故障的时候，内存中的数据不会丢失。总之，在合适的场景下，Redis非常好用

Redis特性

速度快

正常情况下，Redis 执行命令的速度非常快，官方给出的数字是读写性能可以达到 10 万 / 秒，当然这也取决于机器的性能，但这里先不讨论机器性能上的差异，只分析一下是什么造就了 Redis 如此之快，可以大概归纳为以下：

1.计算机的内存读速度是非常快的，Redis的所有数据都是存放在内存中的，所以把数据放在内存中是 Redis 速度快的最主要原因。

2.Redis 是用 C 语言实现的，一般来说 C 语言实现的程序离操作系统更近，执行速度相对会更快。

3.Redis 使用了单线程，预防了多线程可能产生的竞争问题。 Redis 在 6.0 版本引入了多线程机制，但主要也是在处理网络和 IO，不涉及到数据命令，即命令的执行仍然采用了单线程模式。

4.作者对于 Redis 源代码可以说是精打细磨，曾经有人评价 Redis 是少有的集性能和优雅于一身的开源代码。

简单稳定

Redis 的简单主要表现在三个方面。首先，Redis 的源码很少，早期版本的代码只有 2 万行左右， 3.0 版本以后由于添加了集群特性，代码增至 5 万行左右，相对于很多 NoSQL 数据库来说代码量相对要少很多，也就意味着普通的开发和运维人员更容易掌握它。其次，Redis 使用单线程模型，这样不仅使得 Redis 服务端处理模型变得简单，而且也使得客户端开发变得简单。最后，Redis 不需要依赖于操作系统中的类库，Redis 自己实现了事件处理的相关功能。

Redis 具备相当的稳定性，在大量使用过程中，很少出现因为 Redis 自身 BUG 而导致挂掉的情况。

持久化

通常看，将数据放在内存中是不安全的，一旦发生断电或者机器故障，重要的数据可能就会丢失，因此 Redis 提供了两种持久化方式：RDB 和 AOF，即可以用两种策略将内存的数据保存到硬盘中。

主从复制

Redis 提供了复制功能，实现了多个相同数据的 Redis 副本，复制功能是分布式 Redis 的基础。

高可用和分布式

Redis 提供了高可用实现的 Redis 哨兵，能够保证 Redis 结点的故障发现和故障自动转移。也提供了 Redis 集群，是真正的分布式实现，提供了高可用、读写和容量的扩展性。

适用性强

1.Redis 提供了简单的 TCP 通信协议，很多编程语言可以很方便地接入到 Redis，并且由于 Redis 受到社区和各大公司的广泛认可，所以支持 Redis 的客户端语言也非常多，几乎涵盖了主流的编程语言，例如 C、C++、Java、PHP、Python、NodeJS 等，后续我们会对 Redis 的客户端使用做详细说明。

2.几乎所有的编程语言都提供了类似字典的功能，例如 C++ 里的 map、Java 里的 map、Python 里的 dict 等，类似于这种组织数据的方式叫做基于键值对的方式，与很多键值对数据库不同的是， Redis 中的值不仅可以是字符串，而且还可以是具体的数据结构，这样不仅能便于在许多应用场景的开发，同时也能提高开发效率。

3.提供了键过期功能，可以用来实现缓存。

提供了发布订阅功能，可以用来实现消息系统。

支持 Lua 脚本功能，可以利⽤ Lua 创造出新的 Redis 命令。

提供了简单的事务功能，能在一定程度上保证事务特性。

提供了流水线功能，这样客户端能将一批命令一次性传到 Redis，减少了网络的开销。