Redis开发与运维. 1.2　Redis特性

1.2　Redis特性

Redis之所以受到如此多公司的青睐，必然有之过人之处，下面是关于Redis的8个重要特性。

1.?速度快

正常情况下，Redis执行命令的速度非常快，官方给出的数字是读写性能可以达到10万/秒，当然这也取决于机器的性能，但这里先不讨论机器性能上的差异，只分析一下是什么造就了Redis除此之快的速度，可以大致归纳为以下四点：

Redis的所有数据都是存放在内存中的，表1-1是谷歌公司2009年给出的各层级硬件执行速度，所以把数据放在内存中是Redis速度快的最主要原因。

Redis是用C语言实现的，一般来说C语言实现的程序“距离”操作系统更近，执行速度相对会更快。

Redis使用了单线程架构，预防了多线程可能产生的竞争问题。

作者对于Redis源代码可以说是精打细磨，曾经有人评价Redis是少有的集性能和优雅于一身的开源代码。

表1-1　谷歌公司给出的各层级硬件执行速度

层　　级         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.?基于键值对的数据结构服务器

几乎所有的编程语言都提供了类似字典的功能，例如Java里的map、Python里的dict，类似于这种组织数据的方式叫作基于键值的方式，与很多键值对数据库不同的是，Redis中的值不仅可以是字符串，而且还可以是具体的数据结构，这样不仅能便于在许多应用场景的开发，同时也能够提高开发效率。Redis的全称是REmote Dictionary Server，它主要提供了5种数据结构：字符串、哈希、列表、集合、有序集合，同时在字符串的基础之上演变出了位图（Bitmaps）和HyperLogLog两种神奇的“数据结构”，并且随着LBS（Location Based Service，基于位置服务）的不断发展，Redis 3.2版本中加入有关GEO（地理信息定位）的

功能，总之在这些数据结构的帮助下，开发者可以开发出各种“有意思”的应用。

3.?丰富的功能

除了5种数据结构，Redis还提供了许多额外的功能：

提供了键过期功能，可以用来实现缓存。

提供了发布订阅功能，可以用来实现消息系统。

支持Lua脚本功能，可以利用Lua创造出新的Redis命令。

提供了简单的事务功能，能在一定程度上保证事务特性。

提供了流水线（Pipeline）功能，这样客户端能将一批命令一次性传到Redis，减少了网络的开销。

4.简单稳定

Redis的简单主要表现在三个方面。首先，Redis的源码很少，早期版本的代码只有2万行左右，3.0版本以后由于添加了集群特性，代码增至5万行左右，相对于很多NoSQL数据库来说代码量相对要少很多，也就意味着普通的开发和运维人员完全可以“吃透”它。其次，Redis使用单线程模型，这样不仅使得Redis服务端处理模型变得简单，而且也使得客户端开发变得简单。最后，Redis不需要依赖于操作系统中的类库（例如Memcache需要依赖libevent这样的系统类库），Redis自己实现了事件处理的相关功能。

Redis虽然很简单，但是不代表它不稳定。以笔者维护的上千个Redis为例，没有出现过因为Redis自身bug而宕掉的情况。

5.?客户端语言多

Redis提供了简单的TCP通信协议，很多编程语言可以很方便地接入到Redis，并且由于Redis受到社区和各大公司的广泛认可，所以支持Redis的客户端语言也非常多，几乎涵盖了主流的编程语言，例如Java、PHP、Python、C、C++、Nodejs等，第4章我们将对Redis的客户端进行详细说明。

6.?持久化

通常看，将数据放在内存中是不安全的，一旦发生断电或者机器故障，重要的数据可能就会丢失，因此Redis提供了两种持久化方式：RDB和AOF，即可以用两种策略将内存的数据保存到硬盘中（如图1-1所示），这样就保证了数据的可持久性，第5章我们将对Redis的持久化进行详细说明。

7.?主从复制

Redis提供了复制功能，实现了多个相同数据的Redis副本（如图1-2所示），复制功能是分布式Redis的基础。第6章我们将对Redis的复制进行详细说明。

8.?高可用和分布式

Redis从2.8版本正式提供了高可用实现Redis Sentinel，它能够保证Redis节点的故障发现和故障自动转移。Redis从3.0版本正式提供了分布式实现Redis Cluster，它是Redis真正的分布式实现，提供了高可用、读写和容量的扩展性。