Redis開發與運維.1.2　Redis特性

1.2　Redis特性

Redis之所以受到如此多公司的青睞，必然有之過人之處，下面是關於Redis的8個重要特性。

1.?速度快

正常情況下，Redis執行命令的速度非常快，官方給出的數字是讀寫效能可以達到10萬/秒，當然這也取決於機器的效能，但這裡先不討論機器效能上的差異，只分析一下是什麼造就了Redis除此之快的速度，可以大致歸納為以下四點：

Redis的所有資料都是存放在記憶體中的，表1-1是谷歌公司2009年給出的各層級硬體執行速度，所以把資料放在記憶體中是Redis速度快的最主要原因。

Redis是用C語言實現的，一般來說C語言實現的程式“距離”作業系統更近，執行速度相對會更快。

Redis使用了單執行緒架構，預防了多執行緒可能產生的競爭問題。

作者對於Redis原始碼可以說是精打細磨，曾經有人評價Redis是少有的集效能和優雅於一身的開原始碼。

表1-1　谷歌公司給出的各層級硬體執行速度

層　　級         速　　度

L1 cache reference  0.5ns

Branch mispredict   5ns

L2 cache reference  7ns

Mutex lock/unlock   25ns

Main memory reference 100ns

Compress 1K bytes with Zippy         3?000ns

Send 2K bytes over 1 Gbps network         20?000ns

Read 1 MB sequentially from Memory   250?000ns

Round trip within same datacenter         500?000ns

Disk seek 10?000?000ns

Read 1 MB sequentially from disk   20?000?000ns

Send packet CA->Netherlands->CA          150?000?000ns

 

2.?基於鍵值對的資料結構伺服器

幾乎所有的程式語言都提供了類似字典的功能，例如Java裡的map、Python裡的dict，類似於這種組織資料的方式叫作基於鍵值的方式，與很多鍵值對資料庫不同的是，Redis中的值不僅可以是字串，而且還可以是具體的資料結構，這樣不僅能便於在許多應用場景的開發，同時也能夠提高開發效率。Redis的全稱是REmote Dictionary Server，它主要提供了5種資料結構：字串、雜湊、列表、集合、有序集合，同時在字串的基礎之上演變出了點陣圖（Bitmaps）和HyperLogLog兩種神奇的“資料結構”，並且隨著LBS（Location Based Service，基於位置服務）的不斷髮展，Redis 3.2版本中加入有關GEO（地理資訊定位）的

功能，總之在這些資料結構的幫助下，開發者可以開發出各種“有意思”的應用。

3.?豐富的功能

除了5種資料結構，Redis還提供了許多額外的功能：

提供了鍵過期功能，可以用來實現快取。

提供了釋出訂閱功能，可以用來實現訊息系統。

支援Lua指令碼功能，可以利用Lua創造出新的Redis命令。

提供了簡單的事務功能，能在一定程度上保證事務特性。

提供了流水線（Pipeline）功能，這樣客戶端能將一批命令一次性傳到Redis，減少了網路的開銷。

4.簡單穩定

Redis的簡單主要表現在三個方面。首先，Redis的原始碼很少，早期版本的程式碼只有2萬行左右，3.0版本以後由於新增了叢集特性，程式碼增至5萬行左右，相對於很多NoSQL資料庫來說程式碼量相對要少很多，也就意味著普通的開發和運維人員完全可以“吃透”它。其次，Redis使用單執行緒模型，這樣不僅使得Redis服務端處理模型變得簡單，而且也使得客戶端開發變得簡單。最後，Redis不需要依賴於作業系統中的類庫（例如Memcache需要依賴libevent這樣的系統類庫），Redis自己實現了事件處理的相關功能。

Redis雖然很簡單，但是不代表它不穩定。以筆者維護的上千個Redis為例，沒有出現過因為Redis自身bug而宕掉的情況。

5.?客戶端語言多

Redis提供了簡單的TCP通訊協議，很多程式語言可以很方便地接入到Redis，並且由於Redis受到社群和各大公司的廣泛認可，所以支援Redis的客戶端語言也非常多，幾乎涵蓋了主流的程式語言，例如Java、PHP、Python、C、C++、Nodejs等，第4章我們將對Redis的客戶端進行詳細說明。

6.?持久化

通常看，將資料放在記憶體中是不安全的，一旦發生斷電或者機器故障，重要的資料可能就會丟失，因此Redis提供了兩種持久化方式：RDB和AOF，即可以用兩種策略將記憶體的資料儲存到硬碟中（如圖1-1所示），這樣就保證了資料的可永續性，第5章我們將對Redis的持久化進行詳細說明。

7.?主從複製

Redis提供了複製功能，實現了多個相同資料的Redis副本（如圖1-2所示），複製功能是分散式Redis的基礎。第6章我們將對Redis的複製進行詳細說明。

8.?高可用和分散式

Redis從2.8版本正式提供了高可用實現Redis
Sentinel，它能夠保證Redis節點的故障發現和故障自動轉移。Redis從3.0版本正式提供了分散式實現Redis Cluster，它是Redis真正的分散式實現，提供了高可用、讀寫和容量的擴充套件性。