redis-入门篇

1、Redis简介

Redis 是完全开源免费的，遵守BSD协议，是一个高性能的key-value数据库。

Redis 与其他 key - value 缓存产品有以下三个特点：

• Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。
• Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。
• Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。

2、Redis 优势

• 性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。
• 丰富的数据类型 – Redis支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。
• 原子 – Redis的所有操作都是原子性的，意思就是要么成功执行要么失败完全不执行。单个操作是原子性的。多个操作也支持事务，即原子性，通过MULTI和EXEC指令包起来。
• 丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。

3、Redis与其他key-value存储有什么不同？

• Redis有着更为复杂的数据结构并且提供对他们的原子性操作，这是一个不同于其他数据库的进化路径。Redis的数据类型都是基于基本数据结构的同时对程序员透明，无需进行额外的抽象。
• Redis运行在内存中但是可以持久化到磁盘，所以在对不同数据集进行高速读写时需要权衡内存，因为数据量不能大于硬件内存。在内存数据库方面的另一个优点是，相比在磁盘上相同的复杂的数据结构，在内存中操作起来非常简单，这样Redis可以做很多内部复杂性很强的事情。同时，在磁盘格式方面他们是紧凑的以追加的方式产生的，因为他们并不需要进行随机访问。

4、Redis有哪些数据结构

Redis的Key的数据类型都是String。主要区别是Value。

1. String(字符串) 字符串用途比较广泛，比如将user对象序列化成json string，然后使用redis存储。Redis的字符串是动态字符串，是可以修改的字符串，内部结构实现上类似于Java的ArrayList，采用预分配冗余空间的方式来减少内存的频繁分配，内部为当前字符串实际分配的空间capacity一般要高于实际字符串长度len。当字符串长度小于1M时，扩容一倍。需要注意的是字符串最大长度为512M。

2. list(列表)

   Redis将列表数据结构命名为list而不是array，是因为列表的存储结构用的是链表而不是数组，而且链表还是双向链表。因为它是链表，所以随机定位性能较弱，首尾插入删除性能较优。

   linkedlist + ziplist = quicklist

   Redis的list常用来做异步队列使用。将需要延后处理的任务序列化成string塞进redis的list里。另一个线程从这个列表中轮询处理。

3. set(集合)

   Java程序员都知道HashSet的内部实现使用的是HashMap，只不过所有的value都指向同一个对象。Redis的set结构也是一样，它的内部也使用hash结构，所有的value都指向同一个内部值。

4. hash(哈希)

   哈希等价于Java语言的HashMap，在实现结构上它使用二维结构，第一维是数组，第二维是链表，hash的内容key和value存放在链表中，数组里存放的是链表的头指针。通过key查找元素时，先计算key的hashcode，然后用hashcode对数组的长度进行取模定位到链表的表头，再对链表进行遍历获取到相应的value值，链表的作用就是用来将产生了「hash碰撞」的元素串起来。Java语言开发者会感到非常熟悉，因为这样的结构和HashMap是没有区别的。哈希的第一维数组的长度也是2^n

   不同的是，redis的值只能存储string,并且rehash的方式不一样，hashmap在数据量很大的时候，rehash是一个非常耗时的操作，涉及到大数据量的复制并且是一次性全部rehash。redis为了提高性能，采用了渐进式rehash，同时保留old new两个hash结构。查询时两个都会被查询到，然后再后续的任务以及hash的子指令中，循序渐进地将旧hash内容一点点迁移到new hash中。

   hash也可以用来存储用户信息，不同于string一次性需要全部序列化整个对象。hash可以对user中每个字段进行单独存储。

   缺点：hash的存储消耗要高于string。

5. zset(有序集合)

   sortedSet和hashmap的结合体，保证内部value的唯一性，它给每个value赋予一个score，代表这个value的sort score，内部实现是skiplist。

   例如存储学生的成绩，value是studet id,score是他的考试成绩。排序就按照成绩进行排序获取名次。