【Redis】Redis功能及性能
Redis特性
1. 速度快。
2. 持久化。
3. 包含多种数据结构。
4. Redis通信协议简单，可以支持多种编程语言。
5. 功能丰富，包括发布/订阅，事务，pipeline（可以提高性能），Lua脚本（可以实现一些自定义命令），BitMap（位图，一种可以用很小的内存空间来实现高效的存储），HyperLogLog（超小内存唯一值计数），GEO（地理信息定位，一般用于很多OTO的服务，可以算出某块区域最近的商店等）。
6. 主从复制功能，是下面特性7的基础。
7. 支持高可用（Redis2.8版本提供了Redis-Sentinel功能），分布式（Redis3.0版本提供了Redis-Cluster支持分布式功能）。
8. Redis代码不依赖于外部库，不像Memcache的事件是依赖于Lievent这个事件库的，Redis是自己实现的。
9. 采用单线程模型，可以提高性能同时服务/客户端开发也会相对容易。
Redis快的主要原因
Redis官方说明Redis可以支持10w OPS，也就是每秒可以支持10万次的读写。
1. Redis完全基于内存，Redis将所有数据都放在内存中，而内存的读取访问速度本身就是很快的。
看看各个存储器读写性能对比
| 类型 | 每秒读写次数 | 随机读写延时 | 访问带宽 |
| 内存 | 千万级别 | 80ns（纳秒） | 5GB |
| SSD | 3500 | 0.1 - 0.2ms（毫秒） | 100 - 300MB |
| 机械硬盘 | 100左右 | 10ms | 100MB左右 |
2. Redis是由c语言开发，而c语言是一种离操作系统很近的语言，性能也很高。Redis总的代码量也就几万行，非常精简，代码质量也非常高，对于Redis的性能也是由很大影响的。
3. Redis底层的一些数据结构设计简单，对数据操作也简单。
4. Redis的线程模型是采用了单线程的工作模式，避免了线程切换和竞态消耗。一般在使用多线程的时候，如果没有达到合理的使用往往有时候会比单线程更慢，反而会成为并发的瓶颈。
5. Redis使用的是epoll这样的非阻塞多路 I/O 复用模型，在加上redis自身实现了一个事件处理，将epoll的读写关闭转换成自身的一个事件，从而不再I/O上浪费过多时间。这个也是它快的一个原因。
Redis单线程使用特点
1.一次只运行一条命令，比如在使用incr命令来实现计数器功能时候，不会因为并发而产生计数错误的情况。
2.不适合执行长/慢的命令，尤其在高可用的时候，因为Redis是在前面一个命令执行完之后在执行下一个命令，当前面一个命令执行时间长了，会阻塞后面的命令，比如keys ，flushall ，flushdb，slow lua script，mutil/exec，operate big value（collection）。
单进程单线程好处
- 代码更清晰，处理逻辑更简单。
- 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。
- 不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗CPU。
1、基本原理
采用多路
I/O 复用技术可以让单个线程高效的处理多个连接请求（尽量减少网络IO的时间消耗）
。“多路”指的是多个网络连接，“复用”指的是复用同一个线程。采用多路 I/O
复用技术可以让单个线程高效的处理多个连接请求（尽量减少网络IO的时间消耗）。可以直接理解为：单线程的原子操作，避免上下文切换的时间和性能消耗；加上对内存中数据的处理速度，很自然的提高redis的吞吐量。
（1）为什么不采用多进程或多线程处理？
多线程处理可能涉及到锁
多线程处理会涉及到线程切换而消耗CPU
单线程处理的缺点？
无法发挥多核CPU性能，不过可以通过在单机开多个Redis实例来完善
Redis不存在线程安全问题？
Redis采用了线程封闭的方式，把任务封闭在一个线程，自然避免了线程安全问题，不过对于需要依赖多个redis操作的复合操作来说，依然需要锁，而且有可能是分布式锁。
其它开源软件采用的模型
Nginx：多进程单线程模型
Memcached：单进程多线程模型
Redis
优点：单线程无需处理并发问题，保证命令的原子性，降低系统复杂度，因为同一时刻只能处理一个请求。
缺点：不适合存储大尺寸对象（超过100kb）
Redis三种启动方式
1. 直接启动。进入Redis根目录然后执行命令redis-server就可以启动Redis，一般会加上 & 号使Redis以后台程序方式运行 ./redis-server &
2. 动态参数启动。可以指定一些默认的参数。比如我们设置Redis启动监听端口是6380， ./redis-server --port 6380 &
3. 配置文件启动。将启动参数都写入配置文件中。./redis-server configPath &
生产环境中建议使用配置文件启动，一般一台机器上会部署多台Redis，每个Redis都配置文件可以用不同的端口号进行区分。
Redis配置文件常用配置
1. daemonize：是否是守护进程方式对Redis进行启动，默认情况下是no，Redis不是以守护进程的方式运行，一般生产环境，把该项的值更改为 yes。
2. requirepass：密码 下图是我本机的配置
3. port：Redis对外使用的端口号，默认端口是6379，在单机多实例情况下是必须要设置的。
4. pidfile：当Redis以守护进程方式运行时，PID文件存放位置，一般是/var/run/redis.pid。
5. logfile：Redis系统日志文件名。
6. dir：Redis工作目录。
7. timeout ：当客户端闲置多长时间后关闭连接，如果指定为0，表示关闭该功能。
8. tcp-keepalive ： 注意和http keepalive的区别，该选项合理的值是60秒。
9. loglevel verbose ：指定日志记录级别，Redis总共支持四个级别：debug、verbose、notice、warning，默认为verbose。
10. databases ： 数据库 默认数据库是DB 0。
11. rdbcompression：指定存储至本地数据库时是否压缩数据，默认设定的'是'，采用LZF算法实现，可以减小空间。
12. dbfilename：存储数据库的文件名 默认是dump.rdb。
Redis典型应用场景
1. 缓存系统。这个也是Redis最常使用的功能，比如缓存商品的价格而不用直接去Mysql等数据库查询，从而提高查询速度。
2. 计数器。
比如下面一条微博的评论数，转发数，点赞数都是可以用Redis来完成。很多视频网站都可以用Redis来记录播放量。
3. 消息队列功能。比如Redis的发布订阅功能，阻塞队列，对于一些功能简单的消息队列用途可以使用Redis来实现。
4. 排行榜功能，比如游戏排行榜， 阅读排行榜。下面就是一个问答排行榜。
5. 实时系统。
6. 分布式id生成。当多个应用并发的去获取id都是自增不重复的。使用Redis提供的incr命令（原子操作）。
7. 时间轴列表。比如微博的feed流，可以使用Redis的列表（List）来实现，因为List本身就是排序的。
Redis客户端
除了Redis自带的客户单redis-cli，其他编程语言也提供了对Redis操作的客户端，下面介绍其中几个。
一. Java客户端：Jedis，Jedis是一款基于java开发的Redis客户端。
