Redis: 特点，优势，与其他产品的区别以及高并发原理
入门Redis概述
1 ）选择Redis是因为其高性能
- 因为 Redis 它数据存储的机制是存在内存中的，减少了传统关系数据库的磁盘IO
- 它是单线程的保证了原子性，它还提供了事务，锁等相关的机制
2 ）Redis 环境安装配置
- linux 或 docker 环境
3 ）Redis 的并发下的模式演进
- 并发在十万以下的时候，Redis提供了单机单节点模式
- 官方测试的数据: 读取每秒11万次，写入每秒8万1, 所以性能是非常高的
- 当并发上来了，10万 到 20万左右的时候，使用 Redis 提供到读写分离, 主从模式
- 在这种模式下，主节点肯定要保持高可用的，Redis 提供了哨兵监控机制
- 为了降低各节点之间存储数据的压力，Redis 提供了集群模式
4 ）了解微服项目的构建以及springboot应用的开发
- 我们围绕着项目来打通Redis任督二脉的，以项目作为驱动
- 在项目中实现 Redis 各种应用场景：实现缓存，保证缓存中的数据一致性等等
5 ）理论准备
- 理论作为基石，需要了解缓存相关中间件，(Redis, Memcache 和 Ehcache) 的比较
- 对 Redis 的基本理解，Redis 它的定位是什么？解决了什么问题？
- 微服务相关的概念，最终是以微服务项目作为驱动开发的
5 ）实际操作
- 在linux环境中安装 Redis，包括了解它的一些配置信息，每一个配置项都代表什么意思
- 以及把 Redis 作为开机自启项加入到系统服务当中，它的启动, 停止该如何去操作
- Redis 的基本命令
- 数据库表结构的设计
- Redis 作为一款 nosql 数据库, 肯定不能百分百替代关系数据库的
- 在一般项目中都是 Redis 和 mysql 组合，而 Redis 都是作为缓存层而存在
- 它最终缓存的是关系数据库中的数据
- SpringBoot & SpringCloud项目搭建
- 通过一个微服务的项目，也可以使用 go-micro 或 其他
- 这里了解 SpringBoot & SpringCloud 类似的微服务项目环境如何搭建
Redis 如何支撑 10w+ QPS
1 ) Redis 特点
- 内存数据库，速度快，也支持数据的持久化。
- Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供Lists、Hashes、Sets、Sorted Sets 等多种数据结构的存储
- Redis支持数据的备份(master-slave)与集群（分片存储），以及拥有哨兵监控机制
- 支持事务
2 ) 优势
- 性能极高-Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s
- 丰富的数据类型-Redis支持 Strings、Lists、Hashes、Sets、Sorted Sets 等数据类型操作
- 原子操作-Redis的所有操作都是原子性的，同时Redis还支持对几个操作合并后的原子性执行（事务）
- 丰富的特性-Redis还支持 publish/subscribe,通知，key 过期等特性
3 ) Redis、Memcached、Ehcache 的区别
| Ehcache | Memcached | Redis | |
|---|---|---|---|
| 最新版本 | 2017年2月 3.3.0 | 2018年7月 1.5.9 | 2018年7月 5.0 Beta |
| 许可证 | 开源免费 | 开源免费 | 开源免费 |
| 实现语言 | Java | C | C |
| 服务器系统 | Java | FreeBSD、Linux、OSX、Unix、Windows | FreeBSD、Linux、OSX、Unix、Windows |
| 数据类型 | 支持 | 不支持 | 支持多种：string、hash、list、set、sorted set等 |
| 客户端语言 | Java | .Net、C、C++、ColdFusion、Erlang、Java、Lisp、Lua、Ocaml、Perl、PHP、Python、Ruby | C、C#、C++、D、Erlang、Go、Haxe、Java、Node.js、Lisp、Lua、MatLab、Objective-C、Pascal、Perl、PHP、R、Ruby、Scala、Swift、Visual Basic 等 30十多种 |
- 在分布式的情况下, 用 Ehcache，就不能很好的去实现分布式项目之间缓存的同步共享的问题
- Memcached 对于数据类型比较单一，存在一些瓶颈
- 最终通过比较，还是选择 Redis
- 这三个中间件都可以应用于缓存，但目前市面上使用Redis的场景会更多，更广泛，其原因是：Redis性能高、原子操作、支持多种数据类型，主从复制与哨兵监控，持久化操作等
4 ) Redis的高并发
- 官方的bench-mark数据：测试完成了50个并发执行100000个请求, 设置和获取的值是一个256字节字符串
- 结果：读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s。redis尽量少写多读，符合缓存的适用要求
- 单机redis支撑万级，如果10万+可以采用主从复制的模式
4.1.原理
- Redis是纯内存数据库，所以读取速度快。
- Redis使用的是非阻塞10,10多路复用，减少了线程切换时上下文的切换和竞争。
- Redis采用了单线程的模型，保证了每个操作的原子性，也减少了线程的上下文切换和竞争。
- Redis存储结构多样化，不同的数据结构对数据存储进行了优化加快读取的速度。
- Redis采用自己实现的事件分离器，效率比较高，内部采用非阻塞的执行方式，吞吐能力比较大。
4.2. Redis的单线程
选择单线程原因
- 不需要各种锁的性能消耗
- 单线程多进程集群方案
- CPU消耗
优劣对比
单进程单线程优势
- 代码更清晰，处理逻辑更简单
- 不用去考虑各种锁的问题，不存在加锁释放锁操作，没有因为可能出现死锁而导致的性能消耗
- 不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗CPU
单进程单线程弊端
- 无法发挥多核CPU性能，不过可以通过在单机开多个Redis实例来完善
4.3 IO多路复用技术
redis 采用网络10多路复用技术来保证在多连接的时候，系统的高吞吐量
- 举个现实生活的例子，从左边水龙头流向右边，传统的模式下，需要建立5个管子，如下
- 而在 IO 多路复用模式下，只需要建立一根管子让左侧水龙头分别与这根管子相连即可，如下
- 最终目的，都是要提高系统的吞吐量，而提高吞吐量就是为了快速的写入和读取
- 它拥有这些特性才能保证 Redis 在高并发的场景下，仍然是拥有非常高的性能的
原文地址：https://blog.csdn.net/Tyro_java/article/details/142496528
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