Redis 的定義？

??百度百科: Redis（Remote Dictionary Server )，即遠程字典服務，是一個開源的使用ANSI C語言編寫、支持網絡、可基于內存亦可持久化的日志型、Key-Value數據庫，并提供多種語言的API。
??中文官網: Redis是一個開源（BSD許可），內存存儲的數據結構服務器，可用作數據庫，高速緩存和消息隊列代理。它支持字符串、哈希表、列表、集合、有序集合，位圖，hyperloglogs等數據類型。內置復制、Lua腳本、LRU收回、事務以及不同級別磁盤持久化功能，同時通過Redis Sentinel提供高可用，通過Redis Cluster提供自動分區。

簡單來說: Redis 是一個高性能的 key-value 數據庫。

Redis 出現的背景

磁盤時代

很久之前，我們的數據存儲方式是磁盤存儲，每個磁盤都有一個磁道。每個磁道有很多扇區，一個扇區接近512Byte。

磁盤的尋址速度是毫秒級的，帶寬是GB/MB的。內存是ns級的，帶寬也比磁盤大上好幾個數量級。總體來說，磁盤比內存在尋址上慢了接近10W倍。

在這段歷史中，我們的面臨的問題是，I/O問題。在讀寫文件時，我們常常面臨很大的I/O成本問題。但是最初有個最初的解決方案是加一個buffer。

數據庫的產生

數據庫技術就是為了解決磁盤的I/O瓶頸。為了解決這個問題，我們將磁盤扇區分為4K的一個個小的分區，構成索引。有了這些索引值，我們就能通過索引進行更便捷的查找。為了能否更快的查找，我們將索引使用B+樹進行存儲。

key-value 數據庫的產生

隨著互聯網的發展，我們面臨了一個新的問題。如何才能抵擋高并發，以及大數據導致的查找變慢呢？（注意，數據量變大，僅僅影響多數據查找，單數據查找并不會影響性能。我們的業務邏輯，通常是多條數據查找，所以才會有瓶頸）

高并發意味著每秒的查詢數量很大, 傳統的基于數據庫(磁盤)查找的問題就出來了,磁盤IO很明顯不能有效支撐高并發查詢.(比如,通常單機的MYSQL服務器只能支撐幾千的并發請求,當然不同配置的機器肯定有所差異)

于是我們的基于內存存儲的 key-value 數據庫產生了

Redis 優勢

• 性能極高: Redis能讀的速度是110000次/s,寫的速度是81000次/s 。
• 豐富的數據類型: Redis支持二進制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 數據類型操作。
• 原子: Redis的所有操作都是原子性的，意思就是要么成功執行要么失敗完全不執行。單個操作是原子性的。多個操作也支持事務，即原子性，通過MULTI和EXEC指令包起來。
• 豐富的特性: Redis還支持 publish/subscribe, 通知, key 過期等等特性。

Redis與其他key-value存儲有什么不同？

Redis有著更為復雜的數據結構并且提供對他們的原子性操作，這是一個不同于其他數據庫的進化路徑。Redis的數據類型都是基于基本數據結構的同時對程序員透明，無需進行額外的抽象。
Redis運行在內存中但是可以持久化到磁盤，所以在對不同數據集進行高速讀寫時需要權衡內存，應為數據量不能大于硬件內存。在內存數據庫方面的另一個優點是， 相比在磁盤上相同的復雜的數據結構，在內存中操作起來非常簡單，這樣Redis可以做很多內部復雜性很強的事情。 同時，在磁盤格式方面他們是緊湊的以追加的方式產生的，因為他們并不需要進行隨機訪問。

Redis 可以做什么?

• 熱點數據緩存

  • 頭條新聞
  • 微博熱議
  • 最新評論等等

• 分布式數據共享

  • Session數據
  • 共享配置

• 分布式鎖

  • 搶票系統,剩余票數
  • 秒殺活動,商品庫存

• 全局ID

  • int類型，incrby，利用原子性 incrby userid 1000 分庫分表的場景，一次性拿一段

• 計數器

  • int類型，incr方法例如：文章的閱讀量、微博點贊數、允許一定的延遲，先寫入Redis再定時同步到數據庫

• 限流

  • 以訪問者的ip和其他信息作為key，訪問一次增加一次計數，超過次數則返回false

• 消息隊列

  • List提供了兩個阻塞的彈出操作：blpop/brpop，可以設置超時時間
  • blpop：blpop key1 timeout 移除并獲取列表的第一個元素，如果列表沒有元素會阻塞列表直到等待超時或發現可彈出元素為止。
  • brpop：brpop key1 timeout 移除并獲取列表的最后一個元素，如果列表沒有元素會阻塞列表直到等待超時或發現可彈出元素為止。
  • 隊列：先進先除：rpush blpop，左頭右尾，右邊進入隊列，左邊出隊列
  • 棧：先進后出：rpush brpop

• 抽獎

  • 自帶一個隨機獲得值spop myset