Redis知识点

Redis

NoSQL

NoSQL：（not only SQL）不仅仅是SQL语句，泛指非关系型的数据库,区别于关系数据库。随着互联网 web2.0 网站的兴起，传统的关系数据库在处理 web2.0网站，特别是超大规模和高并发动态网站已经显得力不从心，出现了很多难以克服的问题，而非关系型的数据库则由于其本身的特点得到了非常迅速的发展。

NoSQL的优势

易扩展，数据之间无关系，这样就非常容易扩展,无形之间也在架构的层面上带来了可扩展的能力。

高性能，NoSQL 数据库都具有非常高的读写性能，尤其在大数据量下，同样表现优秀。这得益于它的无关系性，数据库的结构简单。

灵活的数据模型 NoSQL 无须事先为要存储的数据建立字段，随时可以存储自定义的数据格式。

Redis

Redis（远程字典服务），是NoSQL的一种，是利用C语言编写的开源的，以Key—value数据结构存储系统。可以作为数据库、缓存和消息中间件。

它支持多种数据类型，如：字符串（String）、散列值（hash）、列表（list）、集合（set）、有序集合（sorted set），Key—value中key是string类型的数据。

key—value是利用dict结构体进行存储的。

dict ：hash字典

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dict中维护了一个dictht ht[2] 两个hash表，ht[1]主要用于发生冲突后进行rehash的时候使用，ht[0]是常用的hash表。

redis的rehash并非像我们传统的那样：一次性做完所有的数据迁移工作。Redis将扩容后的rehash操作分散到了它的CRUD操作中，并非一步到位，而且每次rehash遵循少量多次原则，在它的查找、添加、删除都有rehash的体现，称之为渐进式rehash。当ht[0]中的数据完全迁移完成之后，先让ht[0]hash数组清空，然后让ht[0]的指针指向ht[1]，这样下次rehash的时候又可以重复操作。

Redis与其他的Key—value（Map）相比的区别？

1. Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存到磁盘中，重启后，再次加载就可以使用。Map是内存对象，程序关闭后就清除了。
2. Redis可以用几十G来做缓存，Map不行。
3. Redis可以实现分布式的缓存，Map只能存在创建它的程序中。
4. Redis可以处理每秒百万级的并发，是专业的缓存服务，Map只是普通的对象。
5. Redis缓存有过期机制，Map本身没有这个功能。

关系型数据库和非关系型数据库

关系型数据库

采用关系模型来组织数据的数据库，关系模型就是二维表模型，二维表的名字就是关系，二维表中的一行数据就是一条记录，二维表中的一列就是一个字段。

优点：

• 容易理解；
• 使用方便，直接使用SQL语句
• 易于维护

缺点：

• 磁盘IO是并发的瓶颈
• 海量数据查询效率低
• 横向扩展困难
• 多张表关联查询的复杂SQL查询，性能欠佳。

非关系型数据库

非关系型，一般不保证ACID原则的数据存储系统。键值对存储。

优点：

• 性能好
• 结构简单
• 灵活的数据模型

缺点：

• 只适合存储一些简单的数据
• 不适合持久存储海量数据

Redis数据类型

常用的五种数据类型：字符串（String）、散列值（hash）、列表（list）、集合（set）、有序集合（sorted set）。

底层共有六种数据结构：简单动态字符串、双向链表、压缩列表、哈希表、跳表和整数数组。

跳表

是由有序链表优化而来，链表的查询效率不高。可以把每两个元素的第一个元素提上一层，建立一些冗余索引。进而可以支持快速的插入、删除、查找操作。

查找32，类似这般查找。

压缩表

类似数组，由一系列特殊编码的连续内存块组成的顺序型数据结构。

String（字符串）

string是Redis最基本的类型，一个key对应一个value。底层使用简单动态字符串（sds）实现。最大能存储512MB

是二进制安全的，即string可以包含任何数据类型，比如序列化的对象或者图片。

44字节一下：OBJ.ENCLUDING.EMBSTR（地层是连续的），44字节以上：OBJ.ENCLUDING.RAW（地层是不连续的），数值型：OBJ.ENCLUDING。INT

使用场景：

1. 计数器功能，我们可以使用incr命令实现自增操作，来计数，例如统计文章阅读量，点赞量，粉丝数等。
2. 存储Token信息。
3. session共享，在分布式系统中，由于有多台服务器，请求分发每次发送到的目标服务器肯能不同，name此时就需要一个中间件来保存session的状态，可以把session保存在redis中
4. 限流，就是有时候我们需要对某些用户、某些接口进行限流，即比如只能访问多少次等。

Hash（哈希）

底层使用压缩表和哈希表

Hash和String都可以存储对象，但是String是将对象转换称为json对象，适合用于不经常修改的字符串，如果是那种需要经常修改的，建议使用Hash存储。

哈希冲突较多时

使用场景：

1. 存储对象信息
2. 购物车。使用用户ID作为缓存key，使用商品编号作为hashKey，使用商品信息作为hashValue

List（列表）

是一个简单的列表，可以重复，保证添加顺序。

用于消息队列，评论中按照时间先后的评论记录

使用场景：

1. 消息队列。可以使用lpush+brpop命令实现阻塞队列
2. 文章评论按照时间先后排序

set

元素不重复，不保证添加顺序。

快速定位需要查找的元素，可以用来实现点赞收藏等功能，共同好友推荐，

使用场景：

1. 社交类软件的共同好友
2. 抽奖功能，返回随机数
3. 统计访问网站的ip地址

Zset有序集合

有序集合，值是Map