Redis闲谈（1）：构建知识图谱

场景：Redis面试

(图片来源于网络)

面试官：我看到你的简历上说你熟练使用Redis，那么你讲一下Redis是干嘛用的? 
 
小明：(心中窃喜，Redis不就是缓存吗?)Redis主要用作缓存，通过内存高效地存储非持久化数据。 
 
面试官：Redis可以用作持久化的存储吗? 
 
小明 ：嗯...应该可以吧... 
 
面试官：那Redis怎么进行持久化操作呢? 
 
小明：嗯...不是太清楚。 
 
面试官：Redis的内存淘汰机制有哪些? 
 
小明：嗯...没了解过 
 
面试官：我们还可以用Redis做哪些事情?分别利用了Redis的哪个指令? 
 
小明：我只知道Redis还可以做分布式锁、消息队列... 
 
面试官：好了，我们进入下一个话题... 

思考：很明显，小明同学在面试过程中关于Redis的表现和回答肯定是比较失败的。Redis是我们工作中每天都会使用到的东西，为什么一到面试却变成了丢分项呢?

作为开发者，我们习惯了使用大神们已经封装好的东西，以此保障我们能够更专注于业务开发，却不知道这些常用工具的底层实现是什么，因此尽管平时应用起来得心应手，但一到面试还是无法让面试官眼前一亮。

本文总结了一些Redis的知识点，有原理有应用，希望可以帮助到大家。

Redis是什么

• REmote DIctionary Server(Redis) 是一个由Salvatore Sanfilippo写的key-value存储系统。
• Redis是一个开源的使用ANSI 、C语言编写、遵守BSD协议、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。

这里我引用了Redis教程里对Redis的描述，很官方，但是很标准。 可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库。 我认为这个描述很贴切很全面。

1. Redis的行业地位

Redis是互联网技术领域使用最为广泛的存储中间件，因超高的性能、完美的文档、多方面的应用能力以及丰富完善的客户端支持在存储方面独当一面，广受好评，尤其以其性能和读取速度而成为了领域中最受青睐的中间件。基本上每一个软件公司都会使用Redis，其中包括很多大型互联网公司，比如京东、阿里、腾讯、github等。因此，Redis也成为了后端开发人员必不可少的技能。

2. 知识图谱

在我看来，学习每一项技术，都需要有一个清晰的脉络和结构，不然你也不知道自己会了哪些、还有多少没学会。就像一本书，如果没有目录章节，也就失去了灵魂。

因此我试图总结出Redis的知识图谱，也称为脑图，如下图所示，可能知识点不是很全，后续会不断更新补充。

本系列文章的知识点也会和这个脑图基本一致，本文先介绍Redis的基本知识，后续文章会详细介绍Redis的数据结构、应用、持久化等多个方面。

Redis优点

1. 速度快

作为缓存工具，Redis最广为人知的特点就是快，到底有多快呢?Redis单机qps(每秒的并发)可以达到110000次/s，写的速度是81000次/s。那么，Redis为什么这么快呢?

• 绝大部分请求是纯粹的内存操作，非常快速;
• 使用了很多查找操作都特别快的数据结构进行数据存储，Redis中的数据结构是专门设计的。如HashMap，查找、插入的时间复杂度都是O(1);
• 采用单线程，避免了不必要的上下文切换和竞争条件，也不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗CPU，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;
• 用到了非阻塞I/O多路复用机制。

2. 丰富的数据类型

Redis有5种常用的数据类型：String、List、Hash、set、zset，每种数据类型都有自己的用处。

3. 原子性，支持事务

Redis支持事务，并且它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。

4. 丰富的特性

Redis具有丰富的特性，比如可以用作分布式锁;可以持久化数据;可以用作消息队列、排行榜、计数器;还支持publish/subscribe、通知、key过期等等。当我们要用中间件来解决实际问题的时候，Redis总能发挥出自己的用处。

Redis和Memcache对比

Memcache和Redis都是优秀的、高性能的内存数据库，一般我们说到Redis的时候，都会拿Memcache来和Redis做对比。(为什么要做对比呢?当然是要衬托出Redis有多好，没有对比，就没有伤害~)对比的方面包括：

(1) 存储方式

• Memcache把数据全部存在内存之中，断电后会挂掉，无法做到数据的持久化，且数据不能超过内存大小。
• Redis有一部分数据存在硬盘上，可以做到数据的持久性。

(2) 数据支持类型

• Memcache对数据类型支持相对简单，只支持String类型的数据结构。
• Redis有丰富的数据类型，包括：String、List、Hash、Set、Zset。

(3) 使用的底层模型

• 它们之间底层实现方式以及与客户端之间通信的应用协议不一样。
• Redis直接自己构建了VM机制 ，因为一般的系统调用系统函数，会浪费一定的时间去移动和请求。

(4) 存储值大小

• Redis最大可以存储1GB，而memcache只有1MB。

看到这里，会不会觉得Redis特别好，全是优点，完美无缺?其实Redis还是有很多缺点的，这些缺点平常我们该如何克服呢?

Redis存在的问题及解决方案

1. 缓存数据库的双写一致性的问题

（编辑：青岛站长网）

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