初识 Redis
1. 认识 Redis
- Redis 是一种基于键值对的 NoSQL 数据库, 与很多键值对数据库不同的是, Redis中的值可以是由 string、Hash、list、set、zset（有序集合）、bitmaps（位图）等多种数据结构和算法组成，因此Redis可以满足很多的应用场景。
- Redis会将所有数据都存放在内存中，所以它的读写性能非常惊人。
- Redis 还可以将内存的数据利用快照和日志的形式保存到硬盘上，内存中的数据不易丢失。
- Redis还提供了键过期、发布订阅、事务等附加功能
2. Redis的特性
2.1 速度快
正常情况下，Redis 执⾏命令的速度⾮常快，官⽅给出的数字是读写性能可以达到 10 万 / 秒。
Redis速度快的原因分析:
- Redis的所有数据都是存放在内存中的
- Redis 是用C语言实现的, 一般来说 C语言 实现的程序 “距离” 操作系统更近, 执行速度相对会更快
- Redis 使用了单线程, 预防了多线程可能产生的竞争问题
- 作者对于 Redis 源代码精打细磨
2.2. 基于键值对的数据结构服务器
Redis 的全称是 REmote Dictionary Server，它主要提供了 5 种数据结构：字符串（string）、哈希（hash）、列表（list）、集合（set）、有序集合（ordered set /zet），同时在字符串的基础之上演变出了位图（Bitmaps）和 HyperLogLog 两种神奇的 ”数据结构“，并且随着 LBS（Location Based Service，基于位置服务）的不断发展，Redis 3.2. 版本种加⼊有关 GEO（地理信息定位）的功能，总之在这些数据结构的帮助下，开发者可以开发出各种 “有意思” 的应⽤。
2.3. 丰富的功能
- 提供了键过期功能，可以⽤来实现缓存。
- 提供了发布订阅功能，可以⽤来实现消息系统。
- ⽀持 Lua 脚本功能，可以利⽤ Lua 创造出新的 Redis 命令。
- 提供了简单的事务功能，能在⼀定程度上保证事务特性。
- 提供了流⽔线（Pipeline）功能，这样客⼾端能将⼀批命令⼀次性传到 Redis，减少了⽹络的开销。
2.4. 简单稳定
- Redis 的简单主要表现在三个⽅⾯。⾸先，Redis 的源码很少，早期版本的代码只有 2 万⾏左右，3.0 版本以后由于添加了集群特性，代码增⾄ 5 万⾏左右，相对于很多 NoSQL 数据库来说代码量相对要少很多，也就意味着普通的开发和运维⼈员完全可以 “吃透” 它。
- 其次，Redis 使⽤单线程模型，这样不仅使得 Redis 服务端处理模型变得简单，⽽且也使得客⼾端开发变得简单。
- 最后，Redis 不需要依赖于操作系统中的类库（例如 Memcache 需要依赖 libevent 这样的系统类库），Redis ⾃⼰实现了事件处理的相关功能。
- 但与简单相对的是 Redis 具备相当的稳定性，在⼤量使⽤过程中，很少出现因为 Redis ⾃⾝ BUG⽽导致宕掉的情况。
2.5. 客⼾端语⾔多
Redis 提供了简单的 TCP 通信协议，很多编程语⾔可以很⽅便地接⼊到 Redis，并且由于 Redis 受到社区和各⼤公司的⼴泛认可，所以⽀持 Redis 的客⼾端语⾔也⾮常多，⼏乎涵盖了主流的编程语⾔，例如 C、C++、Java、PHP、Python、NodeJS 等，后续我们会对 Redis 的客⼾端使⽤做详细说明。
2.6. 持久化（Persistence）
通常看，将数据放在内存中是不安全的，⼀旦发⽣断电或者机器故障，重要的数据可能就会丢失，因此 Redis 提供了两种持久化⽅式：RDB 和 AOF，即可以⽤两种策略将内存的数据保存到硬盘中（如图 1-1 所⽰），这样就保证了数据的可持久性.
2.7. 主从复制（Replication)
Redis 提供了复制功能，实现了多个相同数据的 Redis 副本（Replica）复制功能是分布式 Redis 的基础
2.8. ⾼可⽤（High Availability）和分布式（Distributed）
Redis 提供了⾼可⽤实现的 Redis 哨兵（Redis Sentinel），能够保证 Redis 结点的故障发现和故障⾃动转移。也提供了 Redis 集群（Redis Cluster），是真正的分布式实现，提供了⾼可⽤、读写和容量的扩展性。
3. Redis的使用场景
3.1 Redis 可以做什么?
- 缓存
缓存机制⼏乎在所有⼤型⽹站都有使⽤，合理地使⽤缓存不仅可以加速数据的访问速度，⽽且能够有效地降低后端数据源的压⼒。Redis 提供了键值过期时间设置，并且也提供了灵活控制最⼤内存和内存溢出后的淘汰策略。可以这么说，⼀个合理的缓存设计能够为⼀个⽹站的稳定保驾护航。
- 排⾏榜系统
排⾏榜系统⼏乎存在于所有的⽹站，例如按照热度排名的排⾏榜，按照发布时间的排⾏榜，按照各种复杂维度计算出的排⾏榜，Redis 提供了列表和有序集合的结构，合理地使⽤这些数据结构可以很⽅便地构建各种排⾏榜系统。
- 计数器应⽤
计数器在⽹站中的作⽤⾄关重要，例如视频⽹站有播放数、电商⽹站有浏览数，为了保证数据的实时性，每⼀次播放和浏览都要做加 1 的操作，如果并发量很⼤对于传统关系型数据的性能是⼀种挑战。Redis 天然⽀持计数功能⽽且计数的性能也⾮常好，可以说是计数器系统的重要选择。
- 社交⽹络
赞 / 踩、粉丝、共同好友 / 喜好、推送、下拉刷新等是社交⽹站的必备功能，由于社交⽹站访问量通常⽐较⼤，⽽且传统的关系型数据不太合适保存这种类型的数据，Redis 提供的数据结构可以相对⽐较容易地实现这些功能。
- 消息队列系统
消息队列系统可以说是⼀个⼤型⽹站的必备基础组件，因为其具有业务解耦、⾮实时业务削峰等特性。Redis 提供了发布订阅功能和阻塞队列的功能，虽然和专业的消息队列⽐还不够⾜够强⼤，但是对于⼀般的消息队列功能基本可以满⾜。
3.2 Redis 不适合做什么?
对于存储数据来说, Redis是存储在内存中的, 因此 Redis 不适合存储大量的数据, 而且是冷数据
