一文带你穿针引线Redis（1）

一文带你穿针引线Redis

1 定位Redis

Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源的内存数据库（C语言编写的），非关系型数据库（key-value存储系统），属于键值对存储系统。它提供了高性能、持久化、分布式、多种数据结构的支持。默认端口号(6379)

1 特点

• 内存数据库：Redis将所有数据存储在内存中，因此能够实现非常高的读写速度。
• 持久化：Redis支持两种持久化方式，分别是RDB快照和AOF日志，可以保证数据在服务重启后不会丢失。
• 多种数据结构：除了基本的字符串，Redis支持诸如列表、集合、哈希表等多种数据结构，使得其可以应用于广泛的场景。
• 原子性操作：Redis中的所有操作都是原子性的，保证了多个客户端同时对Redis进行操作时的数据一致性。
• 分布式：Redis支持主从复制、分片等分布式特性，可以通过搭建集群来处理大规模数据。
• 高性能：由于数据存储在内存中，Redis能够实现非常高的读写速度，特别适用于缓存场景。

2 实际应用

• 缓存：Redis最常见的应用就是作为缓存系统，可以将频繁访问的数据存储在Redis中，从而减轻数据库的压力，提升网站性能。
• 会话存储：可以将用户的会话信息存储在Redis中，保证了用户登录状态的持久性和高效性。
• 计数器：可以用Redis的INCR和DECR操作来实现计数器功能，例如网站的访问量统计。
• 消息队列：Redis的列表数据结构可以用来实现简单的消息队列，用于解耦生产者和消费者。
• 实时分析：可以利用Redis的数据结构和高性能进行实时统计和分析，例如排行榜、统计信息等。

3 Redis的现世缘

Web1.0的时代，数据访问量很有限，用一夫当关的高性能的单点服务器可以解决大部分问题。

随着Web2.0的时代的到来，用户访问量大幅度提升，同时产生了大量的用户数据。加上后来的智能移动设备的普及，所有的互联网平台都面临了巨大的性能挑战。

1 解决cpu及内存压力

2 解决IO压力

NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意即“不仅仅是SQL”，泛指非关系型的数据库。

NoSQL 不依赖业务逻辑方式存储，而以简单的key-value模式存储。因此大大的增加了数据库的扩展能力。

1. 不遵循SQL标准。
2. 不支持ACID。
3. 远超于SQL的性能。
4. 对数据高并发的读写
5. 海量数据的读写
6. 对数据高可扩展性的。

所以出现了内存数据库，如redis，memcache、mongoDB等。

4 扩展🌟内存-CPU-IO

1. 内存（RAM）：
   • 数据存储和访问：内存是应用程序存储数据的主要场所，它允许快速读写操作。在开发中，合理使用内存可以加快数据的访问速度，从而提高应用程序的性能。
   • 内存管理：开发者需要谨慎管理内存，避免内存泄漏和浪费。内存泄漏可能导致应用程序的内存消耗不断增加，最终导致性能下降。
   • 缓存：内存中的数据缓存对于性能至关重要。开发者可以使用缓存来存储频繁访问的数据，减少对磁盘或网络的访问，提高响应速度。
2. CPU（中央处理器）：
   • 代码优化：编写高效的代码对于CPU性能至关重要。开发者应该选择合适的算法和数据结构，并避免不必要的计算来减少CPU负载。
   • 并行计算：多核心处理器已经成为标配，开发者可以通过并行计算来充分利用多核心，加速应用程序。这需要使用多线程或并发编程技术。
   • CPU缓存：了解CPU缓存的工作原理，可以帮助开发者编写更高效的代码，减少缓存未命中，提高性能。
3. I/O（输入/输出）：
   • 异步和非阻塞操作：在I/O操作中，阻塞操作会降低应用程序的性能。开发者可以使用异步和非阻塞技术，使应用程序能够继续执行其他任务而不必等待I/O操作完成。
   • 批处理：减少I/O操作的次数，将多个小的I/O请求合并成一个较大的请求，可以减少I/O的开销，提高性能。
   • 缓存和预读：使用适当的缓存策略以及预读技术可以减少对磁盘或网络的频繁访问，从而提高I/O性能。