redis特性及用处

冷不防 2022-05-24 13:16 170阅读 0赞

Redis是一种基于键值对（key-value）的NoSQL数据库，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。

Redis特性：

1、速度快

官方给出的数字是读写性能可以达到10万/秒。造就Redis如此之快的速度，可以大致归纳为以下几点：

Redis的所有数据都是存放在内存中的；下图为谷歌公司2009年给出的各层级硬件执行速度

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Redis是用C语言实现的，一般来说C语言实现的程序“距离”操作系统更近，执行速度相对会更快；

Redis使用了单线程架构，预防了多线程可能产生的竞争问题；

2、基于键值对的数据结构服务器

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，同时也能够提高开发效率。Redis的全称是REmote Dictionary Server，它主要提供了5种数据结构：字符串、哈希、列表、集合、有序集合，同时在字符串的基础之上演变出了位图（Bitmaps）和HyperLogLog两种神奇的“数据结构”，并且随着LBS（Location Based Service，基于位置服务）的不断发展，Redis3.2版本中加入有关GEO（地理信息定位）的功能。

3、丰富的功能

除了5种数据结构，Redis还提供了许多额外的功能：

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；

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，这样客户端能将一批命令一次性传到Redis，减少了网络的开销。

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；

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；

Redis不需要依赖于操作系统中的类库（例如Memcache需要依赖libevent这样的系统类库），Redis自己实现了事件处理的相关功能。

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，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Java、PHP、Python、C、C++、Nodejs等。

6、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，这样就保证了数据的可持久性。

7、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。  
8、高可用和分布式

Redis从2.8版本正式提供了高可用实现Redis Sentinel，它能够保证Redis节点的故障发现和故障自动转移。Redis从3.0版本正式提供了分布式实现Redis Cluster，它是Redis真正的分布式实现，提供了高可用、读写和容量的扩展性。

Redis使用场景

1、缓存

缓存机制几乎在所有的大型网站都有使用，合理地使用缓存不仅可以加快数据的访问速度，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。

2、排行榜系统

排行榜系统几乎存在于所有的网站，例如按照热度排名的排行榜，按照发布时间的排行榜，按照各种复杂维度计算出的排行榜，Redis提供了列表和有序集合数据结构，合理地使用这些数据结构可以很方便地构建各种排行榜系统。

3、计数器应用

计数器在网站中的作用至关重要，例如视频网站有播放数、电商网站有浏览数，为了保证数据的实时性，每一次播放和浏览都要做加1的操作，如果并发量很大对于传统关系型数据的性能是一种挑战。Redis天然支持计数功能而且计数的性能也非常好，可以说是计数器系统的重要选择。

4、社交网络

赞/踩、粉丝、共同好友/喜好、推送、下拉刷新等是社交网站的必备功能，由于社交网站访问量通常比较大，而且传统的关系型数据不太适合保存这种类型的数据，Redis提供的数据结构可以相对比较容易地实现这些功能。

5、消息队列系统

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。

Redis不适用场景

站在数据规模的角度看，数据可以分为大规模数据和小规模数据。Redis的数据是存放在内存中的，如果数据量非常大，例如每天有几亿的用户行为数据，使用Redis来存储的话，经济成本相当的高。

站在数据冷热的角度看，数据分为热数据和冷数据。热数据通常是指需要频繁操作的数据，反之为冷数据，例如对于视频网站来说，视频基本信息在各个业务线都是经常要操作的数据，而用户的观看记录不一定是经常需要访问的数据，单纯站在数据冷热的角度上看，视频信息属于热数据，用户观看记录属于冷数据。如果将这些冷数据放在Redis中，基本上是对于内存的一种浪费，但是对于一些热数据可以放在Redis中加速读写，也可以减轻后端存储的负载。

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