【Redis7】了解Redis

1.常见数据库

     1.1.键值存储数据库

        如 Map 一样的key-value 对，典型代表就是 Redis。

     1.2.列存储数据库

        关系型数据库是典型的行存储数据库，按行存储的数据在物理层面占用的是连续存储空间，不适合海量数据存储。而按列存储则可实现分布式存储，适合海量存储。典型代表是 HBase。

     1.3.文档型数据库

        是 NoSQL 与关系型数据的结合，最像关系型数据库的 NoSQL。典型代表是 MongoDB。

     1.4.图形(Graph)数据库

        用于存放一个节点关系的数据库，例如描述不同人间的关系。典型代表是 Neo4J。

2.Redis 的用途

        Redis 在生产中使用最多的场景就是做数据缓存。即客户端从数据库中查询出的数据首先写入到 Redis 中，然后客户端再需要访问该数据，直接读取 Redis 中的，不仅减小了响应时间，而且降低了数据库的压力。

        缓存一般可划分为两类：实时同步缓存，阶段性同步缓存。实时：数据库中数据更新后，Redis 缓存中的存放的相关数据会被立即清除，再次访问数据库重新写入Redis。阶段：Redis 缓存中的数据允许在一段时间内与数据库中的数据不完全 一致。而这个时间段就是这个缓存数据的过期时间。

3.Redis 特性

        性能极高：Redis 读的速度可以达到 11w 次/s，写的速度可以达到 8w 次/s。原因：1）Redis 的所有操作都是在内存中发生的；2） Redis 是用 C 语言开发的；3）Redis 源码精细。

        简单稳定：Redis 源码很少。

        持久化：Redis 内存中的数据可以进行持久化，其有两种方式：RDB 与 AOF。

        高可用集群：Redis 提供了高可用的主从集群功能，可以确保系统的安全性。

        丰富的数据类型：Redis 是一个 key-value 存储系统。支持存储的 value 类型很多，包括 String(字符串)、List(链表)、Set(集合)、Zset(sorted set --有序集合)和 Hash（哈希类型） 等，还有 BitMap（一般用于大数据量的二值性统计）、HyperLogLog（用于对数据量超级庞大的日志做去重统计）、Geospatial（地理空间，其主要用于地理位置相关的计算）类型。

        强大的功能：Redis 提供了数据过期功能、发布/订阅功能、简单事务功能，还支持 Lua 脚本扩展功能。

        客户端语言广泛：Redis提供了简单的 TCP 通信协议，编程语言可以方便地的接入 Redis。 

        支持 ACL 权限控制：从 Redis6 开始引入了 ACL 模块，为不同用户定制不同的用户权限。ACL（Access Control List）访问控制列表，是一种细粒度的权限管理策略，可以针对任意用户与组进行权限控制。目前大多数 Unix 系统与 Linux 2.6 版本已经支持 ACL 了。 Zookeeper 早已支持 ACL 了。 Unix 与 Linux 系统默认使用是 UGO（User、Group、Other）权限控制策略，其是一种粗粒度的权限管理策略。

        支持多线程 IO 模型：Redis 以前采用的是单线程模型，6.0开始 版本支持了多线程模型。

4.Redis 的 IO 模型

        Redis 处理客户端请求所采用的处理架构，称为 Redis 的 IO 模型。

     4.1.单线程模型

        Redis 3.0 及其以前版本，Redis 的 IO 模型采用的是纯粹的单线程模型。即所有客户端的请求全部由一个线程处理。单线程模型采用了多路复用技术，多路选择算法常见的有三种：select 模型、poll 模型、epoll 模型。poll 模型的选择算法：采用的是轮询算法。该模型对客户端的就绪处理是有延迟的；epoll 模型的选择算法：采用的是回调方式。根据就绪事件发生后的处理方式的不同， 又可分为 LT 模型与 ET 模型。

        执行流程：每个客户端若要向Redis 提交请求，都需要与 Redis 建立一个 socket 连接，并向事件分发器注册一个事件。一旦该事件发生就表明该连接已经就绪。而一旦连接就绪，事件分发器 就会感知到，然后获取客户端通过该连接发送的请求，并将由该事件分发器所绑定的这个唯 一的线程来处理。如果该线程还在处理多个任务，则将该任务写入到任务队列等待线程处理。

        优点：可维护性高，性能高。不存在并发读写情况，不存在执行顺序的不确定性，不存在线程切换开销，不存在死锁问题，不存在为了数据安全而进行的加锁和解锁开销。

        缺点：性能会受到影响，且由于单线程只能使用一个处理器，所以会形成处理器浪费。

     4.2.混合线程模型

        Redis 4.0 版本开始，加入了多线程元素。处理客户端请求的仍是单线程模型，但对于一些比较耗时但又不影响对客户端的响应的操作，就由后台其它线程来处理。 例如，持久化、对 AOF 的 rewrite、对失效连接的清理等。

     4.3.多线程模型

        Redis 6.0 版本，客户端请求的处理采用的是多线程模型。

        优点：其结合了多线程与单线程的优点，避开了它们的不足。

        缺点：没有明显不足，处理任务线程仍是单线程，性能可能有影响。