大白话聊聊redis的优点，缺点，线程模型，与Memcached的区别
目录
1、redis的优点
2、redis的缺点
3. redis的线程模型
4. redis单线程模型效率高的原因
5. redis与Memcached的区别
大家好，我是四九城最豪横的小耳朵。
今天咱们来用大白话聊聊redis的优点，缺点，线程模型，与Memcached的区别。
1、 redis的优点
一. 速度快
Redis 本质上是一个 Key-Value 类型的内存数据库，整个数据库统统加载在内存当中进行操作，定期通过异步操作把数据库数据刷到硬盘上进行保存。
因为是纯内存操作，Redis 的性能非常出色，每秒可以处理超过 10 万次读写操作，是已知性能最快的 Key-Value 数据库。
二. 支持丰富数据类型
支持 String ，List，Set，Sorted Set，Hash 五种基础的数据结构。
Redis 的出色之处不是性能，而是支持保存多种数据结构，Memcached只支持String。此外单个 Value 的最大限制是 1GB，而 Memcached只能保存 1MB 的数据，因此 Redis 可以用来实现很多有用的功能。例如，用redis的 List 来做 FIFO 双向链表，实现一个轻量级的高性能消息队列服务。
三. 支持持久化存储
Redis 提供 RDB 和 AOF 两种数据的持久化存储方案，解决内存中的数据因redis宕机数据丢失风险。
四、支持高可用
1.内置 Redis Sentinel 高可用方案，实现主从故障自动转移。
2.内置 Redis Cluster 集群方案，实现基于槽的分片方案，从而支持更大的 Redis 规模。
五 . 丰富的特性
支持订阅发布 Pub / Sub 功能，支持Key 过期策略，支持事务，支持多个 DB。
2、 redis的缺点
1、同步的时候，由于需要生成 RDB 文件，并进行传输，会占用主机的 CPU ，并会消耗网络带宽。
2、修改配置文件进行重启的时候，需要将硬盘中的数据重新加载到内存，这个时间是比较久的。并且在这个过程中，Redis 不能对外提供服务。
3、虽然 Redis 本身有 Key 过期策略，但是还是需要提前预估和节约内存。如果内存增长过快，需要定期删除数据。
3、 redis 的线程模型
Redis 内部使用文件事件处理器 file event handler，这个文件事件处理器是单线程的，所以 Redis 才叫做单线程的模型。它采用 IO 多路复用机制同时监听多个 Socket，根据 Socket 上的事件来选择对应的事件处理器进行处理。
文件事件处理器的结构包含 4 个部分：
多个 Socket 。
IO 多路复用程序。
文件事件分派器。
事件处理器（连接应答处理器、命令请求处理器、命令回复处理器）。
多个 Socket 可能会并发产生不同的操作，每个操作对应不同的文件事件，但是 IO 多路复用程序会监听多个 socket，会将 socket 产生的事件放入队列中排队，事件分派器每次从队列中取出一个事件，把该事件交给对应的事件处理器进行处理。
客户端与 redis 的通信过程：
第一步，客户端 Socket01 向 Redis 的 Server Socket 请求建立连接，此时 Server Socket 会产生一个 AE_READABLE 事件，IO 多路复用程序监听到 server socket 产生的事件后，将该事件压入队列中。文件事件分派器从队列中获取该事件，交给连接应答处理器。连接应答处理器会创建一个能与客户端通信的 Socket01，并将该 Socket01 的 AE_READABLE 事件与命令请求处理器关联。
第二步，假设此时客户端发送了一个 set key value 请求，此时 Redis 中的 Socket01 会产生 AE_READABLE 事件，IO 多路复用程序将事件压入队列，此时事件分派器从队列中获取到该事件，由于前面 Socket01 的 AE_READABLE 事件已经与命令请求处理器关联，因此事件分派器将事件交给命令请求处理器来处理。命令请求处理器读取 Scket01 的 set key value 并在自己内存中完成 set key value 的设置。操作完成后，它会将 Scket01 的 AE_WRITABLE 事件与令回复处理器关联。
第三步，如果此时客户端准备好接收返回结果了，那么 Redis 中的 Socket01 会产生一个 AE_WRITABLE 事件，同样压入队列中，事件分派器找到相关联的命令回复处理器，由命令回复处理器对 socket01 输入本次操作的一个结果，比如 ok，之后解除 Socket01 的 AE_WRITABLE 事件与命令回复处理器的关联。
4、 redis 单线程模型效率高的原因
1、C 语言实现。
2、纯内存操作。Redis 为了达到最快的读写速度，将数据都读到内存中，并通过异步的方式将数据写入磁盘。所以 Redis 具有快速和数据持久化的特征。如果不将数据放在内存中，磁盘 I/O 速度为严重影响 Redis 的性能。
3、基于非阻塞的 IO 多路复用机制。
4、单线程，避免了多线程的频繁上下文切换问题。Redis 利用队列技术，将并发访问变为串行访问，消除了传统数据库串行控制的开销。
5、丰富的数据结构。Redis 全程使用 hash 结构，读取速度快，还有一些特殊的数据结构，对数据存储进行了优化。例如，压缩表，对短数据进行压缩存储。也因为 Redis 是单线程的，所以可以实现丰富的数据结构，无需考虑并发的问题。
5、 redis与Memcached的区别
1.数据结构层面对比
Redis 提供复杂的数据结构，丰富的数据操作，Memcached 仅提供简单的字符串。Redis 相比 Memcached 来说，拥有更多的数据结构，能支持更丰富的数据操作。如果需要缓存能够支持更复杂的结构和操作，Redis 会是不错的选择。
- 持久化存储对比
Memcached 不支持持久化存储，重启时，数据被清空。Redis 支持持久化存储，重启时，可以恢复已持久化的数据。所以这是Redis最终取代Memcached 的原因之一。
- 性能对比
Redis 只使用单核，而 Memcached 可以使用多核，所以平均每一个核上 Redis在存储小数据时比 Memcached 性能更高。在 100k 以上的数据中，Memcached 性能要高于 Redis 。虽然 Redis 最近也在存储大数据的性能上进行优化，但是比起 Memcached，还是稍有逊色。
- 网络 IO 模型对比
Memcached 是多线程，非阻塞 IO 复用的网络模型。Redis 使用单线程的 IO 复用模型，自己封装了一个简单的 AeEvent 事件处理框架，主要实现了 epoll ， kqueue 和 select 。
- 内存管理机制对比
简单的 Key-Value 存储的话，Memcached 的内存利用率更高，可以使用类似内存池。如果 Redis 采用 hash 结构来做 key-value 存储，由于其组合式的压缩， 其内存利用率会高于 Memcached 。
6. 集群模式对比
在 Redis支持 Cluster 模式。Memcached 没有原生的集群模式，需要依靠客户端来实现往集群中分片写入数据。
End
作者简介：豪横的小耳朵，一个豪横的程序员。想和大家一起在技术的世界里豪横，用技术的眼光去看待世界。欢迎扫描下方二维码，持续关注，一大波原创系列文章正在路上。
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