Redis是什么？簡述它的優(yōu)缺點？

Redis是什么？簡述它的優(yōu)缺點？

Redis本質(zhì)上是一個Key-Value類型的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，很像Memcached，整個數(shù)據(jù)庫加載在內(nèi)存當中操作，定期通過異步操作把數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)flush到硬盤上進行保存。

因為是純內(nèi)存操作，Redis的性能非常出色，每秒可以處理超過 10萬次讀寫操作，是已知性能最快的Key-Value 數(shù)據(jù)庫。

優(yōu)點：

讀寫性能極高， Redis能讀的速度是110000次/s，寫的速度是81000次/s。

支持數(shù)據(jù)持久化，支持AOF和RDB兩種持久化方式。

支持事務(wù)， Redis的所有操作都是原子性的，意思就是要么成功執(zhí)行要么失敗完全不執(zhí)行。單個操作是原子性的。多個操作也支持事務(wù)，即原子性，通過MULTI和EXEC指令包起來。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富，除了支持string類型的value外，還支持hash、set、zset、list等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

支持主從復(fù)制，主機會自動將數(shù)據(jù)同步到從機，可以進行讀寫分離。

豐富的特性 – Redis還支持 publish/subscribe， 通知， key 過期等特性。

缺點：

數(shù)據(jù)庫容量受到物理內(nèi)存的限制，不能用作海量數(shù)據(jù)的高性能讀寫，因此Redis適合的場景主要局限在較小數(shù)據(jù)量的高性能操作和運算上。

2. Redis為什么這么快？

內(nèi)存存儲：Redis是使用內(nèi)存（in-memeroy）存儲，沒有磁盤IO上的開銷。數(shù)據(jù)存在內(nèi)存中，類似于 HashMap，HashMap 的優(yōu)勢就是查找和操作的時間復(fù)雜度都是O（1）。

單線程實現(xiàn)（ Redis 6.0以前）：Redis使用單個線程處理請求，避免了多個線程之間線程切換和鎖資源爭用的開銷。注意：單線程是指的是在核心網(wǎng)絡(luò)模型中，網(wǎng)絡(luò)請求模塊使用一個線程來處理，即一個線程處理所有網(wǎng)絡(luò)請求。

非阻塞IO：Redis使用多路復(fù)用IO技術(shù)，將epoll作為I/O多路復(fù)用技術(shù)的實現(xiàn)，再加上Redis自身的事件處理模型將epoll中的連接、讀寫、關(guān)閉都轉(zhuǎn)換為事件，不在網(wǎng)絡(luò)I/O上浪費過多的時間。

優(yōu)化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：Redis有諸多可以直接應(yīng)用的優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)，應(yīng)用層可以直接使用原生的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提升性能。

使用底層模型不同：Redis直接自己構(gòu)建了 VM （虛擬內(nèi)存）機制 ，因為一般的系統(tǒng)調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)的話，會浪費一定的時間去移動和請求。

Redis的VM（虛擬內(nèi)存）機制就是暫時把不經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)（冷數(shù)據(jù)）從內(nèi)存交換到磁盤中，從而騰出寶貴的內(nèi)存空間用于其它需要訪問的數(shù)據(jù)（熱數(shù)據(jù)）。通過VM功能可以實現(xiàn)冷熱數(shù)據(jù)分離，使熱數(shù)據(jù)仍在內(nèi)存中、冷數(shù)據(jù)保存到磁盤。這樣就可以避免因為內(nèi)存不足而造成訪問速度下降的問題。

Redis提高數(shù)據(jù)庫容量的辦法有兩種：一種是可以將數(shù)據(jù)分割到多個RedisServer上；另一種是使用虛擬內(nèi)存把那些不經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)交換到磁盤上。需要特別注意的是Redis并沒有使用OS提供的Swap，而是自己實現(xiàn)。