Redis能做什么？不能做什么？

一、根据redis设计与实现中整理了学习的思路：

• 为什么要选择Redis：介绍Redis的使用场景与使用Redis的原因；
• Redis常用命令总结：包括时间复杂度总结与具体数据类型在Redis内部使用的数据结构；
• Redis的高级功能：包括持久化、复制、哨兵、集群介绍；
• 理解Redis：理解内存、阻塞；这部分是非常重要的，前面介绍的都可以成为术，这里应该属于道的部分；
• 开发技巧：主要是一些开发实战的总结，包括缓存设计与常见坑点

二、背景

在面试的时候，常被问比较下Redis与Memcache的优缺点，个人觉得这二者并不适合一起比较，一个是非关系型数据库不仅可以做缓存还能干其它事情，一个是仅用做缓存。常常让我们对这二者进行比较，主要也是由于Redis最广泛的应用场景就是Cache。那么Redis到底能干什么？又不能干什么呢？

三、什么是redis

Redis是一个远程内存数据库，它不仅性能强劲，而且还具有复制特性以及为解决问题而生的独一无二的数据模型。Redis提供了5种不同类型的数据结构，各式各样的问题都可以很自然地映射到这些数据结构上：Redis的数据结构致力于帮助用户解决问题，而不会像其他数据库那样，要求用户扭曲问题来适应数据库。除此之外，通过复制、持久化（persistence）和客户端分片（client-side sharding）等特性，用户可以很方便地将Redis扩展成一个能够包含数百GB数据、每秒处理上百万次请求的系统。

四、Redis能做什么

1、缓存，毫无疑问这是Redis当今最为人熟知的使用场景。再提升服务器性能方面非常有效；
2、排行榜，如果使用传统的关系型数据库来做这个事儿，非常的麻烦，而利用Redis的SortSet数据结构能够非常方便搞定；
3、计算器/限速器，利用Redis中原子性的自增操作，我们可以统计类似用户点赞数、用户访问数等，这类操作如果用MySQL，频繁的读写会带来相当大的压力；限速器比较典型的使用场景是限制某个用户访问某个API的频率，常用的有抢购时，防止用户疯狂点击带来不必要的压力；
4、 注：限速器也是对请求限流的一种实现方式。
5、好友关系，利用集合的一些命令，比如求交集、并集、差集等。可以方便搞定一些共同好友、共同爱好之类的功能；
6、简单消息队列，除了Redis自身的发布/订阅模式，我们也可以利用List来实现一个队列机制，比如：到货通知、邮件发送之类的需求，不需要高可靠，但是会带来非常大的DB压力，完全可以用List来完成异步解耦；
7、Session共享，默认Session是保存在服务器的文件中，即当前服务器，如果是集群服务，同一个用户过来可能落在不同机器上，这就会导致用户频繁登陆；采用Redis保存Session后，无论用户落在那台机器上都能够获取到对应的Session信息。

五、Redis不能做什么

Redis感觉能干的事情特别多，但它不是万能的，合适的地方用它事半功倍。如果滥用可能导致系统的不稳定、成本增高等问题。
比如，用Redis去保存用户的基本信息，虽然它能够支持持久化，但是它的持久化方案并不能保证数据绝对的落地，并且还可能带来Redis性能下降，因为持久化太过频繁会增大Redis服务的压力。
简单总结就是数据量太大、数据访问频率非常低的业务都不适合使用Redis。
数据太大会增加成本，访问频率太低，保存在内存中纯属浪费资源。如果不担心浪费资源，那请忽略。

六、为什么要使用Redis

内存式： Redis将键值存储在主存中，用于快速地读写访问。

复制： Redis支持主从复制。数据读取在slave完成，而数据写入在 master 完成。复制提供可伸缩性和可用性。任何一个slave宕机，其他的slave还可以提供数据访问。

数据结构： Redis不仅存储字符串，还支持列表，集合，哈希和有序集合。

虚拟内存： Redis使用RAM作为内存式存储。但是，在内存不足的情况下，它使用虚拟内存来保存数据。

**发布/订阅模型： **Redis支持创建发布和订阅通道，这样Redis客户端可以订阅任意的通道来进行数据消费，并且任何已订阅该通道的客户端可以发布数据。

数据持久性： Redis将内存中的数据定期保存到文件系统中。当Redis节点故障时，数据可以从Redis数据文件恢复。

七、丰富的数据类型

Redis有8种数据类型，当然常用的主要是 String、Hash、List、Set、 SortSet 这5种类型（还有Bitmaps-位图、HyperLogLog、GEO-地理信息定位），他们都是基于键值的方式组织数据。每一种数据类型提供了非常丰富的操作命令，可以满足绝大部分需求，如果有特殊需求还能自己通过 lua 脚本自己创建新的命令（具备原子性）；

除了提供的丰富的数据类型，Redis还提供了像慢查询分析、性能测试、Pipeline、事务、Lua自定义命令、Bitmaps、HyperLogLog、发布/订阅、Geo等个性化功能。

Redis的代码开源在GitHub，代码非常简单优雅，任何人都能够吃透它的源码；它的编译安装也是非常的简单，没有任何的系统依赖；有非常活跃的社区，各种客户端的语言支持也是非常完善。另外它还支持事务（没用过）、持久化、主从复制让高可用、分布式成为可能。

做为一个开发者，对于我们使用的东西不能让它成为一个黑盒子，我们应该深入进去，对它更了解、更熟悉。

八、总结Redis特性

速度快
数据存放在内存中；单线程模式，避免了线程上下文切换及多线程竞争访问；c语言实现，更容易接近系统api；采用epoll非阻塞IO，不在网络上浪费时间；

支持多种数据类型
支持8种数据类型：String、Hash、List、Set、 SortSet、Bitmaps、HyperLogLog、GEO；

功能丰富
丰富的API，如可设置键过期，存在即设置（这可以用来解决分布式锁问题），基于发布订阅可实现简单的消息队列，通过Lua创建新命令，具有原子性，管道（pipeline）功能，解决网络开销；

服务器简单
开源代码优雅，容易阅读源码，采用单线程模型，避免并发问题，redis自己实现了多路复用；

客户端语言版本多
如Java、Php、Go

支持多种持久化方式
RDB和AOP，这两种持久化深入分析请看：https://blog.csdn.net/u014229282/article/details/81121214

支持集群部署
支持主从复制，高可用集群，内部集群方式与Memcache做集群实现不一样的机制。