Redis介绍

什么是Redis？

Redis是一个基于内存的键值对（Key-Value）数据库，它支持多种类型的数据结构，如字符串，散列，列表，集合，有序集合，位图， hyperloglogs和地理空间索引，并在这些数据类型上定义了原子操作。它内置了复制，LUA脚本，LRU驱动事件，事务和不同级别的 磁盘持久化， 并通过Redis哨兵（Sentinel）和自动分区（Cluster）提供高可用性。

Redis的优缺点

优点：

  • 基于内存操作，内存读写速度快。
  • Redis是单线程的，避免线程切换开销及多线程的竞争问题。单线程是指网络请求使用一个线程来处理，即一个线程处理所有网络请求，Redis 运行时不止有一个线程，比如数据持久化的过程会另起线程。
  • 支持多种数据类型，包括String、Hash、List、Set、ZSet等。
  • 支持持久化。Redis支持RDB和AOF两种持久化机制，持久化功能可以有效地避免数据丢失问题。
  • 支持事务。Redis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。
  • 支持主从复制。主节点会自动将数据同步到从节点，可以进行读写分离。

缺点：

  1. 对结构化查询的支持比较差。
  2. 数据库容量受到物理内存的限制，不适合用作海量数据的高性能读写，因此Redis适合的场景主要局限在较小数据量的操作。
  3. Redis 较难支持在线扩容，在集群容量达到上限时在线扩容会变得很复杂。

Redis客户端

在Java中，与Redis交互的三种主要客户端是Jedis、Lettuce和Redisson。以下是每种客户端的特点和适用场景：

  1. Jedis：

    • 简介：Jedis是Redis官方推荐的Java客户端库，提供了比较全面的Redis命令支持。
    • 优点：简单易用，支持连接池，支持pipelining、事务、LUA Scripting、Redis Sentinel、Redis Cluster等Redis高级特性。
    • 缺点：非线程安全，不适合在多线程环境中共享同一个Jedis实例，性能相对较差。使用Jedis连接池可能可以解决。
    • 适用场景：适合中小规模项目，或者对线程安全要求不高的场景。
    • 文档：Jedis GitHub

  2. Lettuce：

    • 简介：Lettuce是一个可伸缩的线程安全的Redis客户端，支持同步和异步操作。
    • 优点：基于Netty框架，支持异步非阻塞I/O，性能高，线程安全，适合在多线程环境中使用。
    • 缺点：学习曲线相对较陡，API相对复杂。
    • 适用场景：适合需要高性能和线程安全的场景，特别是在Spring Boot 2.x版本中作为默认的Redis客户端。
    • 文档：Lettuce官网

  3. Redisson：

    • 简介：Redisson是一个在Redis的基础上实现的Java驻内存数据网格（In-Memory Data Grid）。
    • 优点：提供了丰富的分布式数据结构和分布式服务，如分布式锁、原子计数器、分布式集合等，支持异步操作和事件驱动的通信。
    • 缺点：与Jedis和Lettuce相比，功能较为复杂，对字符串的操作支持较差。
    • 适用场景：适合需要使用Redis高级功能和分布式服务的复杂应用场景。
    • 文档：Redisson官网

在选择Redis客户端时，应根据项目需求、性能要求以及团队的技术栈来决定。如果需要简单的键值存储和基本的Redis操作，Jedis可能是一个快速且简单的选择。如果需要高性能和线程安全的操作，Lettuce可能是更好的选择。而对于需要分布式缓存和复杂数据结构的场景，Redisson提供了更多的高级功能和便利性。

Redis为什么快？

  • 基于内存：Redis是使用内存存储，没有磁盘IO上的开销。数据存在内存中，读写速度非常快。当然Redis也存在持久化操作，但是是fork子进程和利用 Linux 系统的页缓存技术来完成，并不会影响Redis的读写性能。

  • 单线程实现（ Redis 6.0以前）：Redis使用单个线程处理请求，避免了多个线程之间线程切换和锁资源争用的开销。

  • IO多路复用模型：Redis 采用 IO 多路复用技术。Redis 使用单线程来轮询描述符，将数据库的操作都转换成了事件，不在网络I/O上浪费过多的时间。

  • 高效的数据结构：Redis 每种数据类型底层都做了优化，目的就是为了追求更快的速度。

因为 Redis 是基于内存的操作，CPU 不是 Redis 的瓶颈。Redis 的瓶颈最有可能是机器内存的大小或者网络带宽。

Redis 6.0在网络模型上加入多线程IO来解决网络IO的性能瓶颈。 此时IO读写是多线程的，执行命令依旧是单线程的。

怎么判断redis操作是否是原子操作？

首先，redis的命令执行（数据操作）都是原子操作。

其次，多个命令执行。如果set+expire被组成了一条lua脚本，它是原子操作。如果set、expire分成两条lua脚本执行，它不是原子操作，因为set与expire之间，可能会发生其它数据操作。

参考链接

posted @ 2024-10-15 15:23  抒写  阅读(25)  评论(0)  编辑  收藏  举报