入门Redis概述

1 ）选择Redis是因为其高性能

• 因为 Redis 它数据存储的机制是存在内存中的，减少了传统关系数据库的磁盘IO
• 它是单线程的保证了原子性，它还提供了事务，锁等相关的机制

2 ）Redis 环境安装配置

• linux 或 docker 环境

3 ）Redis 的并发下的模式演进

• 并发在十万以下的时候，Redis提供了单机单节点模式
• 官方测试的数据: 读取每秒11万次，写入每秒8万1, 所以性能是非常高的
• 当并发上来了，10万 到 20万左右的时候，使用 Redis 提供到读写分离, 主从模式
• 在这种模式下，主节点肯定要保持高可用的，Redis 提供了哨兵监控机制
• 为了降低各节点之间存储数据的压力，Redis 提供了集群模式

4 ）了解微服项目的构建以及springboot应用的开发

• 我们围绕着项目来打通Redis任督二脉的，以项目作为驱动
• 在项目中实现 Redis 各种应用场景：实现缓存，保证缓存中的数据一致性等等

5 ）理论准备

• 理论作为基石，需要了解缓存相关中间件，(Redis, Memcache 和 Ehcache) 的比较
• 对 Redis 的基本理解，Redis 它的定位是什么？解决了什么问题？
• 微服务相关的概念，最终是以微服务项目作为驱动开发的

5 ）实际操作

• 在linux环境中安装 Redis，包括了解它的一些配置信息，每一个配置项都代表什么意思
  • 以及把 Redis 作为开机自启项加入到系统服务当中，它的启动, 停止该如何去操作
• Redis 的基本命令
• 数据库表结构的设计
  • Redis 作为一款 nosql 数据库, 肯定不能百分百替代关系数据库的
  • 在一般项目中都是 Redis 和 mysql 组合，而 Redis 都是作为缓存层而存在
  • 它最终缓存的是关系数据库中的数据
• SpringBoot & SpringCloud项目搭建
  • 通过一个微服务的项目，也可以使用 go-micro 或 其他
  • 这里了解 SpringBoot & SpringCloud 类似的微服务项目环境如何搭建

Redis 如何支撑 10w+ QPS

1 ) Redis 特点

• 内存数据库，速度快，也支持数据的持久化。
• Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供Lists、Hashes、Sets、Sorted Sets 等多种数据结构的存储
• Redis支持数据的备份(master-slave)与集群（分片存储），以及拥有哨兵监控机制
• 支持事务

2 ) 优势

• 性能极高-Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s
• 丰富的数据类型-Redis支持 Strings、Lists、Hashes、Sets、Sorted Sets 等数据类型操作
• 原子操作-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（事务）
• 丰富的特性-Redis还支持 publish/subscribe,通知，key 过期等特性

3 ) Redis、Memcached、Ehcache 的区别

	Ehcache	Memcached	Redis
最新版本	2017年2月 3.3.0	2018年7月 1.5.9	2018年7月 5.0 Beta
许可证	开源免费	开源免费	开源免费
实现语言	Java	C	C
服务器系统	Java	FreeBSD、Linux、OSX、Unix、Windows	FreeBSD、Linux、OSX、Unix、Windows
数据类型	支持	不支持	支持多种：string、hash、list、set、sorted set等
客户端语言	Java	.Net、C、C++、ColdFusion、Erlang、Java、Lisp、Lua、Ocaml、Perl、PHP、Python、Ruby	C、C#、C++、D、Erlang、Go、Haxe、Java、Node.js、Lisp、Lua、MatLab、Objective-C、Pascal、Perl、PHP、R、Ruby、Scala、Swift、Visual Basic 等 30十多种

• 在分布式的情况下, 用 Ehcache，就不能很好的去实现分布式项目之间缓存的同步共享的问题
• Memcached 对于数据类型比较单一，存在一些瓶颈
• 最终通过比较，还是选择 Redis
• 这三个中间件都可以应用于缓存，但目前市面上使用Redis的场景会更多，更广泛，其原因是：Redis性能高、原子操作、支持多种数据类型，主从复制与哨兵监控，持久化操作等

4 ) Redis的高并发

• 官方的bench-mark数据：测试完成了50个并发执行100000个请求, 设置和获取的值是一个256字节字符串
• 结果：读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s。redis尽量少写多读，符合缓存的适用要求
• 单机redis支撑万级，如果10万+可以采用主从复制的模式

4.1.原理

• Redis是纯内存数据库，所以读取速度快。
• Redis使用的是非阻塞10,10多路复用，减少了线程切换时上下文的切换和竞争。
• Redis采用了单线程的模型，保证了每个操作的原子性，也减少了线程的上下文切换和竞争。
• Redis存储结构多样化，不同的数据结构对数据存储进行了优化加快读取的速度。
• Redis采用自己实现的事件分离器，效率比较高，内部采用非阻塞的执行方式，吞吐能力比较大。

4.2. Redis的单线程

选择单线程原因

• 不需要各种锁的性能消耗
• 单线程多进程集群方案
• CPU消耗

优劣对比

单进程单线程优势

• 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

单进程单线程弊端

• 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

4.3 IO多路复用技术

redis 采用网络10多路复用技术来保证在多连接的时候，系统的高吞吐量

• 举个现实生活的例子，从左边水龙头流向右边，传统的模式下，需要建立5个管子，如下

• 而在 IO 多路复用模式下，只需要建立一根管子让左侧水龙头分别与这根管子相连即可，如下

• 最终目的，都是要提高系统的吞吐量，而提高吞吐量就是为了快速的写入和读取
• 它拥有这些特性才能保证 Redis 在高并发的场景下，仍然是拥有非常高的性能的