[Redis][Redis简介]详细讲解

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1.认识 Redis

• Redis是⼀种基于键值对(Key-Value)的NoSQL数据库
• Redis会将所有数据都存放在内存中，所以它的读写性能⾮常惊⼈
• 与很多键值对数据库不同的是，Redis 中的值可以是由string(字符串)、hash(哈希)、list(列表)、set(集合)、zset(有序集合)、Bitmaps(位图)、HyperLogLog、GEO(地理信息定位)等多种数据结构和算法组成，因此Redis可以满⾜很多的应⽤场景
• 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”

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2.Redis 特性

1.速度快

• Redis的所有数据都是存放在内存中的，比访问硬盘的数据库要快得多
  • MySQL主要是通过"表"的方式来存储组织数据的"关系型数据库"
  • Redis主要是通过"键值对"的方式来存储组织数据的"非关系型数据库"
• Redis核心功能都是比较简单的逻辑，核心功能都是比较简单的操作内存的数据结构
• 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
• 从网络角度上，Redis使用了IO多路复用的方式(epoll)

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2.基于键值对的数据结构的服务器

• 与很多键值对数据库不同的是， Redis中的值(Value)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
• Redis的全程是Remote Dictionary Server，它主要提供了5种数据结构：字符串(string)、哈希)、列表(list)、集合(set)、有序集合(orderedset/zset)，同时在字符串的基础之上演变出了位图(Bitmaps)和HyperLogLog，并且随着LBS(Location Based Service，基于位置服务)的不断发展，Redis3.2.版本种加⼊有关GEO(地理信息定位)的功能
• 总结：Key都是string，Value可以是上述的这些数据结构

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3.丰富的功能

• 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
  • 针对Redis的操作，可以直接通过简单的交互式命令进行操作
  • 也可以通过脚本的方式，批量执行一些操作(带有逻辑)
• 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(Pipeline)功能，这样客⼾端能将⼀批命令⼀次性传到Redis，减少了⽹络的开销

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4.简单稳定

• 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完全可以“吃透”它
• 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，⽽且也使得客⼾端开发变得简单
• 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
• 与简单相对的是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⽽导致宕掉的情况

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5.客户端语言多

• 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的客⼾端语⾔也⾮常多，⼏乎涵盖了主流的编程语⾔，例如：C、C++、Java、PHP、Python、NodeJS等

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6.高扩展性

• 可用C、C++、Rust编写Redis拓展 --> 本质上是动态链接库
• 自己扩展Redis功能，可以让其支持更多的数据结构以及更多的明林

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7.持久化(Persistence)

• 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

• Redis提供了两种持久化⽅式：RDB和AOF，可以⽤两种策略将内存的数据保存到硬盘中，这样就保证了数据的可持久性
  

• 内存为主，硬盘为辅，硬盘相当于对内存的数据备份了一下

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8.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(Replica)
  • 复制功能是分布式Redis的基础
    

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9.⾼可⽤和分布式

• Redis提供了⾼可⽤实现的Redis哨兵(Redis Sentinel)，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(Redis Cluster)，是真正的分布式实现，提供了⾼可⽤、读写和容量的扩展性

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3.Redis 使用场景

1.数据库

• 大多数情况下，考虑到数据存储，优先考虑的是"大"
• 但也有少数情况，考虑的是"快"
• 因为Redis将数据存储在内存中，所以Redis作为数据库是非常快的

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2.Cache

• 二八原则，把热点数据拎出来，存储在Redis中
  • Redis存的是部分数据，全量数据以MySQL为主
• 缓存机制⼏乎在所有⼤型⽹站都有使⽤，合理地使⽤缓存不仅可以加速数据的访问速度，⽽且能 够有效地降低后端数据源的压⼒
• Redis提供了键值过期时间设置，并且也提供了灵活控制最⼤内存和内存溢出后的淘汰策略

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3.消息队列

• 消息队列系统可以说是⼀个⼤型⽹站的必备基础组件，因为其具有业务解耦、⾮实时业务削峰等特性
• Redis提供了发布订阅功能和阻塞队列的功能，虽然和专业的消息队列⽐还不够⾜够强⼤，但是 对于⼀般的消息队列功能基本可以满⾜
• 如果当前场景中，对于消息队列的功能依赖的不是很多，并且又不想引入额外的依赖了，Redis可以考虑作为一个选择

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4.注意

• Redis的字符串，不会对字符串编码做任何处理
  • Redis不认识字符，只认识字节
• 在启动Redis客户端的时候，加上一个--raw选项，就可以使Redis客户端能够自动的把二进制数据尝试翻译