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    4、Redis 为什么这么快

    1)完全基于内存,绝大部分请求是纯粹的内存操作,非常快速。数据存在内存中,类似于 HashMap,HashMap 的优势就是查找和操作的时间复杂度都是 O(1);

    2)数据结构简单,对数据操作也简单,Redis 中的数据结构是专门进行设计的;

    3)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;

    4)使用多路 I/O 复用模型,非阻塞 IO;

    5 使用底层模型不同,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的话,会浪费一定的时间去移动和请求;

    二、数据类型


    5、Redis 有哪些数据类型

    Redis 主要有 5 种数据类型,包括 String,List,Set,Zset,Hash,满足大部分的使用要求

    image.png

    6、Redis 的应用场景

    • 总结一

    计数器:可以对 String 进行自增自减运算,从而实现计数器功能。Redis 这种内存型数据库的读写性能非常高,很适合存储频繁读写的计数量。

    缓存:将热点数据放到内存中,设置内存的最大使用量以及淘汰策略来保证缓存的命中率。

    会话缓存:可以使用 Redis 来统一存储多台应用服务器的会话信息。当应用服务器不再存储用户的会话信息,也就不再具有状态,一个用户可以请求任意一个应用服务器,从而更容易实现高可用性以及可伸缩性。

    全页缓存(FPC):除基本的会话 token 之外,Redis 还提供很简便的 FPC 平台。以 Magento 为例,Magento 提供一个插件来使用 Redis 作为全页缓存后端。此外,对 WordPress 的用户来说,Pantheon 有一个非常好的插件 wp-redis,这个插件能帮助你以最快速度加载你曾浏览过的页面。

    查找表:例如 DNS 记录就很适合使用 Redis 进行存储。查找表和缓存类似,也是利用了 Redis 快速的查找特性。但是查找表的内容不能失效,而缓存的内容可以失效,因为缓存不作为可靠的数据来源。

    **消息队列(发布/订阅功能):**List 是一个双向链表,可以通过 lpush 和 rpop 写入和读取消息。不过最好使用 Kafka、RabbitMQ 等消息中间件。

    **分布式锁实现:**在分布式场景下,无法使用单机环境下的锁来对多个节点上的进程进行同步。可以使用 Redis 自带的 SETNX 命令实现分布式锁,除此之外,还可以使用官方提供的 RedLock 分布式锁实现。

    **其它:**Set 可以实现交集、并集等操作,从而实现共同好友等功能。ZSet 可以实现有序性操作,从而实现排行榜等功能。

    • 总结二

    Redis 相比其他缓存,有一个非常大的优势,就是支持多种数据类型。

    数据类型说明 string 字符串,最简单的 k-v 存储 hashhash 格式,value 为 field 和 value,适合 ID-Detail 这样的场景。list 简单的 list,顺序列表,支持首位或者末尾插入数据 set 无序 list,查找速度快,适合交集、并集、差集处理 sorted set 有序的 set

    其实,通过上面的数据类型的特性,基本就能想到合适的应用场景了。

    string——适合最简单的 k-v 存储,类似于 memcached 的存储结构,短信验证码,配置信息等,就用这种类 《一线大厂 Java 面试题解析+后端开发学习笔记+最新架构讲解视频+实战项目源码讲义》无偿开源 威信搜索公众号【编程进阶路】 型来存储。

    hash——一般 key 为 ID 或者唯一标示,value 对应的就是详情了。如商品详情,个人信息详情,新闻详情等。

    list——因为 list 是有序的,比较适合存储一些有序且数据相对固定的数据。如省市区表、字典表等。因为 list 是有序的,适合根据写入的时间来排序,如:最新的***,消息队列等。

    set——可以简单的理解为 ID-List 的模式,如微博中一个人有哪些好友,set 最牛的地方在于,可以对两个 set 提供交集、并集、差集操作。例如:查找两个人共同的好友等。

    Sorted Set——是 set 的增强版本,增加了一个 score 参数,自动会根据 score 的值进行排序。比较适合类似于 top 10 等不根据插入的时间来排序的数据。

    如上所述,虽然 Redis 不像关系数据库那么复杂的数据结构,但是,也能适合很多场景,比一般的缓存数据结构要多。了解每种数据结构适合的业务场景,不仅有利于提升开发效率,也能有效利用 Redis 的性能。

    三、持久化


    7、什么是 Redis 持久化?

    持久化就是把内存的数据写到磁盘中去,防止服务宕机了内存数据丢失。

    8、Redis 的持久化机制是什么?各自的优缺点?

    Redis 提供两种持久化机制 RDB(默认) 和 AOF 机制:

    **RDB:**是 Redis DataBase 缩写快照

    RDB 是 Redis 默认的持久化方式。按照一定的时间将内存的数据以快照的形式保存到硬盘中,对应产生的数据文件为 dump.rdb。通过配置文件中的 save 参数来定义快照的周期。

    image.png

    优点:

    1、只有一个文件 dump.rdb,方便持久化。

    2、容灾性好,一个文件可以保存到安全的磁盘。

    3、性能最大化,fork 子进程来完成写操作,让主进程继续处理命令,所以是 IO 最大化。使用单独子进程来进行持久化,主进程不会进行任何 IO 操作,保证了 redis 的高性能

    4.相对于数据集大时,比 AOF 的启动效率更高。

    缺点:

    1、数据安全性低。RDB 是间隔一段时间进行持久化,如果持久化之间 redis 发生故障,会发生数据丢失。所以这种方式更适合数据要求不严谨的时候)

    2、AOF(Append-only file)持久化方式:是指所有的命令行记录以 redis 命

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