Redis 数据库

Redis是一个基于 内存 的 key-value结构 数据库。

一、Redis基础

Redis是一个开源的内存中的键值对（key-value）数据结构存储系统，可以用作 数据库、缓存和消息中间件。Redis属于NoSql数据库。

1、Redis应用场景

①缓存；②任务队列；③消息队列；④分布式锁。

2、Redis数据类型

①字符串String；②哈希Hash；③列表List（常用于任务队列）；④集合Set；⑤有序集合sorted Set。
Redis中所说的数据类型主要是针对值value数据类型的，键key的类型都是字符串类型。

3、Redis常用命令

具体参见链接 Redis中文网

4、Redis为什么速度快？

①Redis 基于内存，内存的访问速度是磁盘的上千倍；
②Redis基于Reactor模式设计开发了一套高效的事件处理模型，主要是 单线程 事件循环和 IO多路复用（非阻塞）；
③Redis 内置了多种优化过后的数据结构实现 ，性能非常高。
Linux系统有三种方式实现IO多路复用的方式：select、poll和epoll。

5、Redis和Memcached的区别和共同点

共同点：
①都是 基于内存 的数据库，一般都用来当 做缓存使用。
②都有 过期策略。
③两者的性能都非常高。

区别：
①Redis支持更 丰富的数据类型（支持更复杂的应用场景）。Redis不仅仅支持简单的k/v类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储；Memcached 只支持最简单的 k/v 数据类型。
②Redis 支持数据的持久化，可以将内存中的数据保持在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用，而Memcached把数据全部存在内存之中。
③Redis有 灾难恢复机制。因为可以把缓存中的数据持久化到磁盘上。
④Redis在服务器内存使用完之后，可以将不用的数据放到磁盘上。但是，Memcached在服务器内存使用完之后，就会直接报异常。
⑤Memcached没有原生的集群模式，需要依靠客户端来实现往集群中分片写入数据；但是Redis目前是原生支持cluster模式的。
⑥Memcached是多线程，非阻塞IO复用的网络模型；Redis使用单线程的多路IO复用模型。（Redis 6.0引入了多线程IO）
⑦Redis支持发布订阅模型、Lua 脚本、事务等功能，而Memcached不支持。并且，Redis支持更多的编程语言。
⑧Memcached过期数据的删除策略只用了惰性删除，而Redis同时使用了惰性删除与定期删除。

6、Redis和MySQL的区别？

1. MySQL是关系型数据库；而Redis是非关系型数据库。
2. MySQL用于持久化存储数据到 硬盘，功能强大，但是速度缓慢；而Redis用于存储使用较为频繁的数据到 缓存 中，读取速度快。
3. MySQL的数据存放在磁盘中；而Redis的数据存放在内存中。
4. MySQL常用数据类型有数值、日期/时间、字符串；Redis常用数据类型有字符串、Hash、List、Set、Zset。
   MySQL适合应用在web网站系统、数据库仓库、日志记录等。
   Redis适合在会话缓存、发布/订阅模型等。

二、高可用

Redis保证高可用主要有三种方式：主从、哨兵、集群。

1、主从复制

主从复制，是指将一台Redis服务器的数据，复制到其他的Redis服务器。前者称为 主节点（master），后者称为 从节点（slave）。且数据的复制是 单向 的，只能由主节点到从节点。Redis主从复制支持 主从同步 和 从从同步 两种，后者是Redis后续版本新增的功能，以减轻主节点的同步负担。

Q：主从复制主要的作用?

1. 数据冗余：主从复制实现了数据的热备份，是持久化之外的一种数据冗余方式。
2. 故障恢复：当主节点出现问题时，可以由从节点提供服务，实现快速的故障恢复（实际上是一种服务的冗余）。
3. 负载均衡：在主从复制的基础上，配合读写分离，可以由主节点提供写服务，由从节点提供读服务（即写Redis数据时应用连接主节点，读Redis数据时应用连接从节点），分担服务器负载。尤其是在写少读多的场景下，通过多个从节点分担读负载，可以大大提高Redis服务器的并发量。
4. 高可用：除了上述作用以外，主从复制还是哨兵和集群能够实施的基础，因此说主从复制是Redis高可用的基础。

2、Redis主从复制原理

1. 保存主节点信息，包括主节点的ip和port。
2. 主从建立连接，从节点发现新的主节点后，会尝试和主节点建立网络连接。
3. 发送ping命令，看 主从端是否连接成功 。连接建立成功后从节点发送ping请求进行首次通信，主要是检测主从之间网络套接字是否可用、主节点当前是否可接受处理命令。
4. 权限验证。如果主节点要求密码验证，从节点必须正确的密码才能通过验证。
5. 同步数据。主从复制连接正常通信后，主节点会把持有的数据全部发送给从节点。
6. 命令持续复制。接下来主节点会持续地把写命令发送给从节点，保证主从数据一致性。