深入学习 Redis - 为什么我要来安利你学习 Redis ？

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2024-03-17 20:38 67阅读 0赞

**目录**

前言

一、Redis 的特性（优点）

1. Redis 是在内存中存储数据的

2.可编程性

3.可扩展性

4.持久化

5.支持集群

6.高可用

二、Redis 为什么快？

三、 Redis 使用场景

优势场景

1.将 Redis 当作数据库

2.作为缓存和存储 session 信息

3. 消息队列

劣势场景

四、Redis不能做的事情？

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## 前言 ##

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主要是，她是真的快啊！！！

Redis 是一个使用内存存储数据的中间件，一般作为 内存数据库、缓存、消息队列，接下来就具体带你了解一下她的特性以及使用场景，是真的香~

## 一、Redis 的特性（优点） ##

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#### 1. Redis 是在内存中存储数据的 ####

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在内存中存储数据相比于在硬盘中存储数据最大的优点就是 “快” ！

并且我们知道， MySQL 主要是通过 “表” 的方式来存储组织数据的 “关系型数据库”，而 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 这样处理数据带来的好处就是底层数据操作简单，访问和存储的速度快！

Redis 存储的 key 都是 string 类型，value 则可以是上图中描述的数据结构~

#### 2.可编程性 ####

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如何理解可编程性呢？针对 Redis 的操作可以直接通过见到那的交互命令进行操作，也可以通过一些脚本的方式（比如说 lua "读作：撸啊" 这个编程语言来实现），批量执行一些操作（可以带有一些逻辑）。

#### 3.可扩展性 ####

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可扩展性也就是说可以在 Redis 原有的功能基础上通过 C、C++、Rust 这些语言编写 Redis 扩展*（本质上就是动态链接库，也就是 windows 上的 .dll ，可以让 .exe 去调用里面很多的代码，Linux 上的动态库是 .so 虽然和 .dll 格式不同，但本质是一样的），*比如 Redis 自身已经提供了很多数据结构和命令，通过扩展让 Redis 支持更多的数据结构和更多的命令~

#### 4.持久化 ####

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如果单纯的再内存中存储数据是很容易丢失的（进程退出/系统重启），因此 Redis 可以把数据存储字硬盘上（内存为主、硬盘为辅），硬盘相当于是对数据备份了一下，如果 Redis 重启了，就会再重启时加载硬盘中备份的数据，加载到内存中，使数据恢复如初~

> Ps：后面会讲到 RDB 和 AOF 以及混合持久化三种方式

#### 5.支持集群 ####

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Redis 作为一个分布式系统中间件，能够支持集群式很关键的， 上图中提到的 Horizontal 就是它具有水平扩展能力，类似于 “分库分表”。

具体的，在分布式系统中，会涉及到一个很关键的问题：“单点问题”，也就是说一个服务器只有一个节点，很容易引发以下两个问题：

1.可用性：这一个节点挂了，就意味着整个 redis 服务就挂了。

2.性能上：支持的并发量有限，存储的数据也是有限的。

> Ps：后面会讲到 主从模式、哨兵模式、集群模式，这三种集群模式。

#### 6.高可用 ####

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Redis 是支持 “主从” 结构的，从节点相当于对主节点的备份，这样即使哪一个 Redis 主结点挂了也不至于整体瘫痪，可以将从节点提升为主节点，因而更快的修复~

## 二、Redis 为什么快？ ##

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1.  Redis 数据在内存中，就比访问硬盘的数据库要快很多.
2.  Redis 核心功能都是一些比较简单的逻辑，都是简单的操作内存中的数据结构.
3.  Redis 从网路角度上，使用了 IO 多路复用的方式（epoll），也就是使用一个线程管理多个 socket.
4.  Redis 使用的是单线程模型（更高的版本使用的多线程），这样的单线程模型，减少了不必要的线程之间竞争的开销（线程并不是越多越好，多线程提高效率的前提是，CPU 密集型任务，使用多个线程可以充分利用 CPU 多核资源，当你的 CPU 吃满了，再多的线程来了不但浪费，而且还会提高加锁竞争的概率，大大降低效率）。
5.  网上还有一种说法是 Redis 是使用 C 语言开发，所以快。这点我个人不是很认可，因为 MySQL 也是同样也是 C 语言开发的，凭什么 Redis 就更快呢？

## 三、 Redis 使用场景 ##

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### 优势场景 ###

#### 1.将 Redis 当作数据库 ####

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虽然大多数情况下数据的存储有限考虑到是 “大”，但是仍然有些场景考虑的是 “快”，“快”的这些场景就需要使用 redis 作为数据库来进行存储了~

#### 2.作为缓存和存储 session 信息 ####

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作为缓存，使用 “二八原则”，也就是说，使用 MySQL 用来存储全量数据，把热点数据提取出来存储在 redis 上（也可以只让 mysql 存 “八”，redis 通过三种持久化策略将数据存储到硬盘上，也能保证 redis 重启不丢失数据），这样不仅充分利用了两者的优点，还使得 redis 一旦宕机数据丢失，还可以从 mysql 这边再加载回来.

作为 session 信息存储的仓库，是因为我们之前 session 信息是存储在应用服务器上的，而对于有多个应用服务器的分布式系统来说就存在一个问题，当用户再次发起登录请求时，负载均衡该去哪个应用服务器上寻找 session 信息？如下图：

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解决办法有以下两种：

1.想办法让负载均衡器把同一个用户的请求始终打到同一个机器上（通过 userid 的方式来分配），但存在一个问题就是应用程序一旦重启，会话就会丢失.

2.把会话单独拎出来，放在一独立的机器 Redis 上来存储，即使应用程序重启了，会话也不丢失，如下图

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#### 3. 消息队列 ####

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基于这个就可以实现一个网络版的 生产者 消费者 模型~

对于分布式系统来说，服务器和服务器之间，有时也需要使用生产者和消费者模型，因为他是针对香，有以下两个优势：

*  1.解耦合
 *  2.削峰填谷

> 但是业界也有很多知名中间件，提供了更强劲的消息队列： RabbitMQ、Kafka...... **那为什么还要使用 Redis 的消息队列呢？**
> 
> 如果当前场景中，对于消息队列的功能依赖不是很多，但又不想引入额外的依赖了， redis 可以作为一个选择~

## 四、Redis的劣势 ##

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### 4.1、某些场景下，引入 redis 可能会更慢 ###

咱么说 redis 快，**是相对于 mysql 这种关系型数据库的，**但是相比较于在直接在内存中操作变量（例如创建一个变量并赋值）相比就要慢很多了，**因为 redis 是先通过网络，再操作内存.**

> 例如场景：存储用户访问量，点赞数量，那么是使用 redis 来存，还是直接在内存中创建一个 hashmap 来存呢？

对于上述场景，是否需要使用 redis 是要根据实际的需求来确定的：

*  劣势：引入 redis 的缺点就是会更慢 .
 *  优势：1.有了 redis 之后，就可以把数据单独存储，后续应用服务器重启也不会影响到数据内容。2.未来要扩展成分布式系统，使用 redis 自然是更好的~

### 4.2、不能存储大规模数据 ###

存储大规模的数据~

##  ##

实际的开发中，我们还是主要以 MySQL 为主（存储全量数据）， Redis 为辅的（存储热点数据，例如 session 信息）~

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