Redis巩固加强

Redis究竟是什么

        Redis是一个开源的高性能键值存储系统，也被称为数据结构服务器。它不仅仅是一个传统意义上的数据库，而是一个功能强大且多用途的存储系统。

        虽然Redis可以像数据库那样存储和检索数据，但它与传统关系型数据库（如MySQL）有很多区别：

1. 数据模型：Redis主要使用键值对来存储数据，其中键是唯一标识符，值可以是字符串、哈希、列表、集合、有序集合等不同的数据结构。这使得Redis更加灵活，可以以不同的方式组织和访问数据。

2. 内存数据库：Redis将数据存储在内存中，这使得它能够提供非常快速的读写性能。与之相比，许多关系型数据库使用磁盘进行持久化存储。尽管Redis支持将数据持久化到磁盘上，但其主要优势在于内存存储。

3. 单线程架构：Redis采用单线程的事件驱动模型，这使得它能够处理高并发请求。它通过异步I/O和非阻塞操作来实现高性能。

4. 数据库功能的扩展：除了基本的存储和检索操作，Redis还提供了许多附加功能，如发布/订阅、事务、Lua脚本、过期键管理等。这些功能使得Redis不仅可以用于缓存和临时数据存储，还可以用作消息队列、计数器、实时排行榜等应用场景。

        我们可以将Redis看作是一个多用途的、高效的数据结构服务器，广泛应用于缓存、会话存储、实时分析、消息传递等领域。

Redis为什么能够做到这么快

（1）完全基于内存操作

（2）数据结构简单，对数据操作也相对简单

（3）Redis执行命令是单线程的，避免了上下文切换所带来的性能开销，也不用考虑锁的问题

（4）采用了非阻塞的IO多路复用技术，使用单线程来处理并发的连接；内部采用的epoll+自己实现的事件分离器

        其实Redis并不是完全多线程的，在核心的网络模型中采用多线程用于处理并发连接，但是数据的操作都是单线程的。

        Redis坚持单线程是因为Redis的性能瓶颈是网络延迟而不是CPU，因此多线程不会带来明显的性能提升。

Redis持久化机制

（1）快照持久化RDB

        Redis默认的持久化机制，通过父进程fork一个子进程，子进程将Redis的数据快照写入一个临时文件，等待持久化完毕之后替换上一次的rdb文件。整个过程主进程不进行任何的IO操作。持久化策略可以通过save配置单位时间内执行多少次操作触发持久化。所以RDB的优点是保证Redis性能最大化，恢复数据速度较快，缺点是可能丢失两次快照之间的数据

（2）追加持久化AOF

        以日志的形式记录每一次的写入和删除操作，策略有每秒同步、每次操作同步、不同步，优点是数据完整性高，缺点是运行效率低、恢复时间长

Redis如何实现过期的key的删除

采用了定期过期+惰性过期

定期删除：Redis每隔一段时间从那些设置了过期时间的key的集合里面，随机抽取一些key，查看是否过期，如果过期就将其删除。

惰性删除：Redis在key被访问的时候检查key是否过期（先返回此次的结果，然后立即删除），如果过期则删除

Redis数据类型及应用场景

String：可以用来缓存JSON信息，可以用incr命令实现自增或自减的计数器。

Hash：与String一样可以保存json信息

List：可以用来做消息队列，list的pop是原子性操作能一定程度上保证线程安全

Set：可以实现去重，比如一个用户只能参加一次活动

ZSet：有序的，可以实现排行榜