Redis理论

什么是Redis

Redis(Remote Dictionary Server)是使用C语言编写的，开源的(BSD许可)高性能非关系型（NoSQL）的键值对数据库。

Redis可以存储键和五种不同类型的值之间的映射。键的类型只能为字符串，值支持五种数据类型：字符串、列表、散列表、有序集合。

与 传统数据库不同的是Redis的数据是存再内存中的，所以读写速度非常快，因此Redis被广泛应用于缓存方向，每秒可以处理超过10万次读写操作，是已知性能最快的Key-ValueDB.另外，Redis也经常用来做分布式锁。除此之外，Redis支持事务，持久化、LUA脚本、LRU驱动事件，多种集群方案。

Redis有哪些优缺点

优点：

• 读写性能优异，Redis能读的速度是110000次/s，写的速度是81000次/s
• 支持数据持久化，支持AOF和RDB两种持久化方式。
• 支持事务，Redis的所有操作都是原子性，同时Redis还支持对几个操作合并后的原子性执行。
• 数据结构丰富，除了支持string类型的value还支持hash、set、zset、list等数据结构。
• 支持主从复制，主机会自动将数据同步到从机，可以进行读写分离。
  
  缺点：
• 数据库容量收到物理内存的限制，不用作海量数据的高性能读写，因此Redis适合的场景主要局限再较小数据量的高性能操作和运算上。
• 主机宕机，宕机前有部分数据未能及时同步到从机；切换IP后还会引入数据不一致的问题，降低了系统的可再用性。
• Redis较难支持在线扩容，在集群容量达到上限时在线扩容变得会很复杂。为了避免这一问题，运维人员在系统上线时必须保证有足够的空间，这对资源造成了很大的浪费。
  
  为什么要用Redis/为什么要用缓存？
  
  主要用"高性能"和"高并发"这两点看待这个问题。
  
  高性能：
  
  假如用户第一次访问数据库中的某些数据。这个过程会比较慢，因为是从硬盘上读取的。将用户访问的数据在缓存中，这样下次再访问这个数据的时候就可以直接从缓存中获取了。操作缓存就是直接操作内存，所以速度相当快。如果数据库中的对应数据改变的之后，同步改变缓存中相应的数据即可！
  
  

高并发

直接操作缓存能够承受的请求是远远大于直接访问数据库的，所以我们可以考虑把数据库中的部分数据转移懂缓存中去，这样用户的一部分请求会直接缓存这里而不用经过数据库。

为什么要用Redis而不用map/guava做缓存？

缓存分为本地缓存和分布式缓存。以java为例，使用自带的map或者guava实现的是本地缓存，最主要的特点是轻量以及快速，声明周期随着jvm的销毁而结束，并且再多实列的情况下，每个实例都需要各自保存一份缓存，缓存不具有一致性。

使用redis或者memcahed之类的称为分布式缓存，在多实例的情况下，各个例共用一份缓存数据，缓存具有一致性。缺点需要保持redis或memcached服务的高可用，整个程序架构上较为复杂。

Redis为什么这么快？

• 完全基于内存，绝大部分请求是纯粹的内存操作，非常快速。数据存在内存中，类似于HashMap,HashMap的优势就在于查找和操作的数据复杂度都是O(1).
  
  2.数据结构简单，对数据操作也简单，Redis中的数据结构是专门进行设计的；
  
  3.采用单线程，避免了不必要的上下文切换和竞争条件，也不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗CPU，不用考虑各种锁的问题，不存在加锁释放锁操作，没有因为可能出现死锁而导致的性能消耗；
• 使用多路I/O服用模型，非阻塞；
• 使用底层模型不同，他们之间底层实现方式以及与客户端之间通信的应用协议不一样，Redis直接自己构建了VM机制，因为一般的系统调用函数的话，会浪费一定的时间去移动和请求；

数据类型

Redis有哪些数据类型

Redis主要有五种数据类型，包括String,List,Set,Zset,Hash,满足大部分的使用要求。