Redis关键定义整理
Redis 是完全开源免费的，遵守BSD协议，是一个高性能的key-value数据库。
Redis 只使用单核， 实际上是个单线程工作模型。
Redis 支持高可用（主从备份、复制）、一致性（事务）、持久化（存储）
Redis 支持的数据结构多，常见五种。官网上列出了详细清单。
Redis 将数据存放在内存中，内存数据库。
虚拟内存–Redis当物理内存用完时，可以将一些很久没用到的value 交换到磁盘 。
Redis 数据丢失后可以通过AOF恢复（灾难恢复）。
Key-Value数据库
Key-Value顾名思义，按Key存储Value，Java中常⽤的Map就属于键值型存储结构。
数据库和直接使⽤基础数据结构不同，数据库在基本操作之上，更加注重系统在海量数据环境下的⾼性能、⾼可靠、⾼扩展、⾼可⽤性。
Key-Value数据库跟传统数据库⽐，在海量、分布式、扩展性上⼜更胜⼀筹，并不像传统关系型数据库更注重模式、事务、SQL。我们在做技术选型的时候，就要根据技术的特性是否满⾜
业务需求来做取舍了。错误的选择会使我们陷⼊泥潭不可⾃拔。
Key-Value数据库不仅仅只有Redis(Redis发展到今天，也不仅仅只有Key-Value特性。⼤多数据库都是如此，不断发展的过程中会⽀持更多数据库模型)，如果在⼀个技术驱动型团队，横向⽐较选择技术就是架构师必备技能了。以下是业界其他Key-Value数据库列表：
| 数据库名 | 语⾔ | 官⽹ |
|---|---|---|
| Redis | C | https://redis.io |
| Memcached | C | https://memcached.org |
| Amazon DynamoDB | https://aws.amazon.com/dynamodb/ | |
| Hazelcast | Java | https://hazelcast.com |
| Ehcache | Java | https://www.ehcache.org |
更多数据库排名和特性⽐较： https://db-engines.com/en/ranking/
Redis与其他key-value存储有什么不同
Redis有着更为复杂的数据结构并且提供对他们的原子性操作，这是一个不同于其他数据库的进化路径。Redis的数据类型都是基于基本数据结构的同时对程序员透明，无需进行额外的抽象。
Redis运行在内存中但是可以持久化到磁盘，所以在对不同数据集进行高速读写时需要权衡内存，因为数据量不能大于硬件内存。在内存数据库方面的另一个优点是，相比在磁盘上相同的复杂的数据结构，在内存中操作起来非常简单，这样Redis可以做很多内部复杂性很强的事情。同时，在磁盘格式方面他们是紧凑的以追加的方式产生的，因为他们并不需要进行随机访问。
Redis 与其他 key - value 缓存产品有以下三个特点：
1、Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。（持久化）
2、Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。（支持数据结构种类多）
3、Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。（高可用）
Redis单核
单线程模型效率也很高：
1、纯内存操作
2、核心是基于非阻塞的 IO 多路复用机制
3、单线程反而避免了多线程的频繁上下文切换问题
备注：
redis 只使用单核，而 memcached 可以使用多核，所以平均每一个核上 redis 在存储小数据时比 memcached 性能更高。而在 100k 以上的数据中，memcached 性能要高于 redis，虽然 redis 最近也在存储大数据的性能上进行优化，但是比起 memcached，还是稍有逊色。
Redis的线程模型
redis 内部使用文件事件处理器 file event handler，这个文件事件处理器是单线程的，所以 redis 才叫做单线程的模型。它采用 IO 多路复用机制同时监听多个 socket，根据 socket 上的事件来选择对应的事件处理器进行处理。
文件事件处理器的结构包含 4 个部分：
多个 socket
IO 多路复用程序
文件事件分派器
事件处理器（连接应答处理器、命令请求处理器、命令回复处理器）
多个 socket 可能会并发产生不同的操作，每个操作对应不同的文件事件，但是 IO 多路复用程序会监听多个 socket，会将 socket 产生的事件放入队列中排队，事件分派器每次从队列中取出一个事件，把该事件交给对应的事件处理器进行处理。
客户端与 redis 的一次通信过程：
客户端 socket01 向 redis 的 server socket 请求建立连接，此时 server socket 会产生一个 AE_READABLE 事件，IO 多路复用程序监听到 server socket 产生的事件后，将该事件压入队列中。文件事件分派器从队列中获取该事件，交给连接应答处理器。连接应答处理器会创建一个能与客户端通信的 socket01，并将该 socket01 的 AE_READABLE 事件与命令请求处理器关联。
假设此时客户端发送了一个 set key value 请求，此时 redis 中的 socket01 会产生 AE_READABLE 事件，IO 多路复用程序将事件压入队列，此时事件分派器从队列中获取到该事件，由于前面 socket01 的 AE_READABLE 事件已经与命令请求处理器关联，因此事件分派器将事件交给命令请求处理器来处理。命令请求处理器读取 socket01 的 key value 并在自己内存中完成 key value 的设置。操作完成后，它会将 socket01 的 AE_WRITABLE 事件与命令回复处理器关联。
如果此时客户端准备好接收返回结果了，那么 redis 中的 socket01 会产生一个 AE_WRITABLE 事件，同样压入队列中，事件分派器找到相关联的命令回复处理器，由命令回复处理器对 socket01 输入本次操作的一个结果，比如 ok，之后解除 socket01 的 AE_WRITABLE 事件与命令回复处理器的关联。
这样便完成了一次通信。
Redis主要的五种数据结构
Redis能从其他同类Key-Value产品中脱颖⽽出的根本原因，不是其速度有多快，同类产品差距都不是很⼤，⽽是其⽀持丰富的数据结构和⼤多数编程语⾔⾥的⼀样，⽽且操作起来没有太⼤差别。丰富的数据结构和操作指令，避免了⽤户需要更改变通业务需求才能使⽤的尴尬场景。虽然是远程内存数据库，但⽀持原⼦操作和事务也是其能流⾏的原因。
| 结构类型 | 存储值 | 功能 |
|---|---|---|
| String | 字符串、整数、浮点数 | 对存储值的常规操作，和Java中的操作类似 |
| List | 链表，节点是字符串 | 常规的链表操作 |
| Set | 存储⽆序唯⼀字符串的集合 | 单⼀元素操作和交、并、差集 |
| Hash | 键值对⽆序散列表 | 类似Java中hashmap |
| Sorted Set | 存储有序唯⼀字符串的集合 | 排序相关操作 |
数据类型介绍： https://redis.io/topics/data-types-intro
Redis核⼼特性
官⽅介绍中并没有把速度快当成其主要特性。
持久化，是内存数据库必备特性，有快照和⽇志两种⽅式
复制，是集群和分布式的必备特性
事务，和传统数据库事务稍微有点区别，仅仅是执⾏多个命令，⼀个结果
位图，⼆进制⽅式存储，适合⼤数据量
发布/订阅，就是常⻅的发布订阅模式
地理位置存储，在移动应⽤普及的今天，这也是常⽤特性
哨兵，分布式架构下宕机的运维问题
Cluster，分布式集群解决⽅案
Lua脚本，⽤户可以扩展Redis
Pipeline，⼀次发送多个命令，节省⽹络时间
缓存，LRU缓存策略
Redis 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支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。
原子 – Redis的所有操作都是原子性的，意思就是要么成功执行要么失败完全不执行。单个操作是原子性的。多个操作也支持事务，即原子性，通过MULTI和EXEC指令包起来。
丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。
参考文献：
https://blog.csdn.net/chang384915878/article/details/86748083
