什么是Redis？Redis为什么如此之快？| 后端学习手册

随着互联网技术的进一步发展，各种类型的应用层出不穷，这导致在当今云计算、大数据盛行的时代，对性能有了更多的需求。

为了克服这一问题，NoSQL应运而生，它同时具备了高性能、可扩展性强、高可用等优点，受到广泛开发人员和仓库管理人员的青睐。

什么是Redis

Redis是一个由ANSIC语言编写，性能优秀、支持网络、可持久化的Key-Value内存的NoSQL数据库，并提供多种语言的API。

Redis数据类型

Redis的常用数据类型主要是 String、List、Hash、Set、ZSet 这5种。

参考上图，Redis数据类型在互联网公司一般有以下应用:

String：缓存、限流、计数器、分布式锁、分布式Session

Hash：存储用户信息、用户主页访问量、组合查询

List：微博关注人时间轴列表、简单队列

Set：赞、踩、标签、好友关系

Zset：排行榜

比如电商在大促销时，Redis会用一些特殊的设计来保证系统稳定，扣减库存可以考虑如下设计：                          

上图中，直接在Redis中扣减库存，记录日志后通过Worker同步到数据库，在设计同步Worker时需要考虑并发处理和重复处理的问题。

Redis为何那么快

通过上面的应用场景可以看出Redis是非常高效和稳定的，那Redis底层是如何实现的呢？

Redis 的效率很高，官方给出的数据是 100000+QPS,QPS即每秒钟request/事务 数量,这是因为：

1. Redis 完全基于内存，绝大部分请求是纯粹的内存操作，执行效率高。Redis 使用单进程单线程模型的（K，V）数据库，将数据存储在内存中，存取均不会受到硬盘 IO 的限制，因此其执行速度极快。

2. 另外单线程也能处理高并发请求，还可以避免频繁上下文切换和锁的竞争，如果想要多核运行也可以启动多个实例。

3.数据结构简单，对数据操作也简单，Redis 不使用表，不会强制用户对各个关系进行关联，不会有复杂的关系限制，其存储结构就是键值对，类似于 HashMap，HashMap 最大的优点就是存取的时间复杂度为 O(1)。

4.Redis 使用多路 I/O 复用模型，为非阻塞 IO。

注：Redis 采用的 I/O 多路复用函数：epoll/kqueue/evport/select。

选用策略：

1. 因地制宜，优先选择时间复杂度为 O(1) 的 I/O 多路复用函数作为底层实现。

2. 由于 Select 要遍历每一个 IO，所以其时间复杂度为 O(n)，通常被作为保底方案。

3. 基于 React 设计模式监听 I/O 事件。

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