Redis的介绍和优缺点
⼀ Redis简介
1.0 Redis简介
什么是Redis
Redis 是完全开源免费的，遵守BSD协议，是⼀个⾼性能(NOSQL)的key-value数据库,Redis是⼀个开源的使⽤ANSI C语⾔编写、⽀持⽹络、可基于内存亦可持久化的⽇志型、Key-Value数据库，并提供多种语⾔的API。
1.1 NoSQL
NoSQL，泛指⾮关系型的数据库，NoSQL即Not-Only SQL，它可以作为关系型数据库的良好补充。随着互联⽹web2.0⽹站的兴起，⾮关系型的数据库现在成了⼀个极其热门的新领域，⾮关系数据库产品的发展⾮常迅速
⽽传统的关系数据库在应付web2.0⽹站，特别是超⼤规模和⾼并发的SNS类型的web2.0纯动态⽹站已经显得⼒不从⼼，暴露了很多难以克服的问题，例如：
1、High performance - 对数据库⾼并发读写的需求
web2.0⽹站要根据⽤户个性化信息来实时⽣成动态页⾯和提供动态信息，所以基本上⽆法使⽤动态页⾯静态化技术，因此数据库并发负载⾮常⾼，往往要达到每秒上万次读写请求。关系数据库应付上万次SQL查询还勉强顶得住，但是应付上万次SQL写数据请求，硬盘IO就已经⽆法承受了。其实对于普通的BBS⽹站，往往也存在对⾼并发写请求的需求，例如⽹站的实时统计在线⽤户状态，记录热门帖⼦的点击次数，投票计数等，因此这是⼀个相当普遍的需求。
2、Huge Storage - 对海量数据的⾼效率存储和访问的需求
类似Facebook，twitter，Friendfeed这样的SNS⽹站，每天⽤户产⽣海量的⽤户动态，以Friendfeed为例，⼀个⽉就达到了2.5亿条⽤户动态，对于关系数据库来说，在⼀张2.5亿条记录的表⾥⾯进⾏SQL查询，效率是极其低下乃⾄不可忍受的。再例如⼤型web⽹站的⽤户登录系统，例如腾讯，盛⼤，动辄数以亿计的帐号，关系数据库也很难应付。
3、High Scalability && High Availability- 对数据库的⾼可扩展性和⾼可⽤性的需求
在基于web的架构当中，数据库是最难进⾏横向扩展的，当⼀个应⽤系统的⽤户量和访问量与⽇俱增的时候，你的数据库却没有办法像web server和app server 那样简单的通过添加更多的硬件和服务节
点来扩展性能和负载能⼒。对于很多需要提供24⼩时不间断服务的⽹站来说，对数据库系统进⾏升级和扩展是⾮常痛苦的事情，往往需要停机维护和数据迁移，为什么数据库不能通过不断的添加服务器节点来实现扩展呢？
NoSQL数据库的产⽣就是为了解决⼤规模数据集合多重数据种类带来的挑战，尤其是⼤数据应⽤难题
1.2 NoSQL的类别
键值(Key-Value)存储数据库
这⼀类数据库主要会使⽤到⼀个哈希表，这个表中有⼀个特定的键和⼀个指针指向特定的数据。
Key/value模型对于IT系统来说的优势在于简单、易部署。但是如果DBA只对部分值进⾏查询或更新的时候，Key/value就显得效率低下了
相关产品： Tokyo Cabinet/Tyrant、Redis、Voldemort、Berkeley DB
典型应⽤：内容缓存，主要⽤于处理⼤量数据的⾼访问负载。
数据模型：⼀系列键值对
优势：快速查询
劣势：存储的数据缺少结构化
列存储数据库
这部分数据库通常是⽤来应对分布式存储的海量数据。键仍然存在，但是它们的特点是指向了多个列。这些列是由列家族来安排的。
相关产品：Cassandra, HBase, Riak
典型应⽤：分布式的⽂件系统
数据模型：以列簇式存储，将同⼀列数据存在⼀起
优势：查速度快，可扩展性强，更容易进⾏分布式扩展
劣势：功能相对局限
⽂档型数据库
⽂档型数据库的灵感是来⾃于Lotus Notes办公软件的，⽽且它同第⼀种键值存储相类似。该类型的数据模型是版本化的⽂档，半结构化的⽂档以特定的格式存储，⽐如JSON。⽂档型数据库可以看作是键值数据库的升级版，允许之间嵌套键值。⽽且⽂档型数据库⽐键值数据库的查询效率更⾼。
相关产品：CouchDB、MongoDB
典型应⽤：Web应⽤（与Key-Value类似，Value是结构化的）
数据模型：⼀系列键值对
优势：数据结构要求不严格
劣势：查询性能不⾼，⽽且缺乏统⼀的查询语法
图形(Graph)数据库
图形结构的数据库同其他⾏列以及刚性结构的SQL数据库不同，它是使⽤灵活的图形模型，并且能够扩展到多个服务器上。NoSQL数据库没有标准的查询语⾔( SQL)，因此进⾏数据库查询需要制定数据模型。许多NoSQL数据库都有REST式的数据接⼝或者查询API。
相关数据库：Neo4J、InfoGrid、Infinite Graph
典型应⽤：社交⽹络
数据模型：图结构
优势：利⽤图结构相关算法。
劣势：需要对整个图做计算才能得出结果，不容易做分布式的集⽅案。
总结：
因此，我们总结NoSQL数据库在以下的这⼏种情况下⽐较适⽤：
1、数据模型⽐较简单；
2、需要灵活性更强的IT系统；
3、对数据库性能要求较⾼；
4、不需要⾼度的数据⼀致性；
5、对于给定key，⽐较容易映射复杂值的环境
1.3 Redis历史
2008年，意⼤利的⼀家创业公司Merzia推出了⼀款基于MySQL的⽹站实时统计系统LLOOGG，然⽽没过多久该公司的创始⼈ Salvatore Sanfilippo便对MySQL 的性能感到失望，于是他决定亲⾃为LLOOGG量⾝定做⼀个数据库，并于2009年开发完成，这个数据库就是Redis。不过Salvatore Sanfilippo并不满⾜只将Red is⽤于LLOOGG这⼀款产品，⽽是希望更多的⼈使⽤它，于是在同⼀年Salvatore Sanfilippo将Redis开源发布，并开始和Redis的另⼀名主要的代码贡献者Pieter  Noordhuis⼀起继续着Redis的开发，直到今天。
Salvatore Sanfilippo⾃⼰也没有想到，短短的⼏年时间，Redis就拥有了庞⼤的⽤户体。Hacker News在2012年发布了⼀份数据库的使⽤情况调查，结果显⽰有近12%的公司在使⽤Redis。国内如新浪微博、街旁⽹、知乎⽹，国外如GitHub、Stack Overflow、Flickr等都是Redis的⽤户。
VMware公司从2010年开始赞助Redis的开发， Salvatore Sanfilippo和Pieter Noordhuis也分别在3⽉和5⽉加⼊VMware，全职开发Redis。
redis的作者，他叫SalvatoreSanfilippo，来⾃意⼤利的西西⾥岛，现在居住在卡塔尼亚。
Redis描述
什么是Redis
Redis 是完全开源免费的，遵守BSD协议，是⼀个⾼性能(NOSQL)的key-value数据库,Redis是⼀个开源的使⽤ANSI C语⾔编写、⽀持⽹络、可基于内存亦可持久化的⽇志型、Key-Value数据库，并提供多种语⾔的API。
Redis特点
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⽀持的类型 String, Hash,List, , Set 及 Ordered Set 数据类型操作。
原⼦性 – 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。
⾼速读写，redis使⽤⾃⼰实现的分离器，代码量很短，没有使⽤lock（MySQL），因此效率⾮常⾼。
Redis是⼀个简单的，⾼效的，分布式的，基于内存的缓存⼯具。
架设好服务器后，通过⽹络连接（类似数据库），提供Key－Value式缓存服务。
简单，是Redis突出的特⾊。
简单可以保证核⼼功能的稳定和优异。
1.4 Redis的应⽤场景
企业级开发中:
可以⽤作数据库、缓存、热点数据（经常会被查询，但是不经常被修改或者删除的数据)
和消息中间件等⼤部分功能。
redis常⽤的场景⽰例如下：
1、缓存
缓存现在⼏乎是所有中⼤型⽹站都在⽤的必杀技，合理的利⽤缓存不仅能够提升⽹站访问速度，还能⼤⼤降低数据库的压⼒。Redis提供了键过期功能，也提供了灵活的键淘汰策略，所以，现在Redis⽤在缓存的场合⾮常多。
2、排⾏榜
很多⽹站都有排⾏榜应⽤的，如京东的⽉度销量榜单、商品按时间的上新排⾏榜等。Redis提供的有序集合数据类构能实现各种复杂的排⾏榜应⽤。
3、计数器
什么是计数器，如电商⽹站商品的浏览量、视频⽹站视频的播放数等。为了保证数据实时效，每次浏览都得给+1，并发量⾼时如果每次都请求数据库操作⽆疑是种挑战和压⼒。Redis提供的incr命令来实现计数器功能，内存操作，性能⾮常好，⾮常适⽤于这些计数场景。
4、分布式会话
集模式下，在应⽤不多的情况下⼀般使⽤容器⾃带的session复制功能就能满⾜，当应⽤增多相对复杂的系统中，⼀般都会搭建以Redis等内存数据库为中⼼的session服务，session不再由容器管理，⽽是由session服务及内存数据库管理。
5、分布式锁
在很多互联⽹公司中都使⽤了分布式技术，分布式技术带来的技术挑战是对同⼀个资源的并发访问，
如全局ID、减库存、秒杀等场景，并发量不⼤的场景可以使⽤数据库的悲观锁、乐观锁来实现，但在并发量⾼的场合中，利⽤数据库锁来控制资源的并发访问是不太理想的，⼤⼤影响了数据库的性能。可以利⽤Redis的setnx功能来编写分布式的锁，如果设置返回1说明获取锁成功，否则获取锁失败，实际应⽤中要考虑的细节要更多。
6、社交⽹络
点赞、踩、关注/被关注、共同好友等是社交⽹站的基本功能，社交⽹站的访问量通常来说⽐较⼤，⽽且传统的关系数据库类型不适合存储这种类型的数据，Re dis提供的哈希、集合等数据结构能很⽅便的的实现这些功能。
7、最新列表
redis是nosql数据库吗Redis列表结构，LPUSH可以在列表头部插⼊⼀个内容ID作为关键字，LTRIM可⽤来限制列表的数量，这样列表永远为N个ID，⽆需查询最新的列表，直接根据I D去到对应的内容页即可。
8、消息系统
消息队列是⼤型⽹站必⽤中间件，如ActiveMQ、RabbitMQ、Kafka等流⾏的消息队列中间件，主要⽤于业务解耦、流量削峰及异步处理实时性低的业务。Redi s提供了发布/订阅及阻塞队列功能，能实现
⼀个简单的消息队列系统。另外，这个不能和专业的消息中间件相⽐。
1.5 Redis总结
1.5.1 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⽀持的类型 String, Hash,List, , Set 及 Ordered Set 数据类型操作。
原⼦性 – 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。
⾼速读写，redis使⽤⾃⼰实现的分离器，代码量很短，没有使⽤lock（MySQL），因此效率⾮常⾼。
1.5.2 Redis 缺点
持久化。Redis直接将数据存储到内存中，要将数据保存到磁盘上，Redis可以使⽤两种⽅式实现持久化过程。定时快照（snapshot）：每隔⼀段时间将整个数据库写到磁盘上，每次均是写全部数据，代
价⾮常⾼。第⼆种⽅式基于语句追加（aof）：只追踪变化的数据，但是追加的log可能过⼤，同时所有的操作均重新执⾏⼀遍，回复速度慢。
耗内存，占⽤内存过⾼。

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