Redis開發與運維. 1.2 Redis特性

<b>1.2　redis特性</b>

redis之是以受到如此多公司的青睐，必然有之過人之處，下面是關于redis的8個重要特性。

1.?速度快

正常情況下，redis執行指令的速度非常快，官方給出的數字是讀寫性能可以達到10萬/秒，當然這也取決于機器的性能，但這裡先不讨論機器性能上的差異，隻分析一下是什麼造就了redis除此之快的速度，可以大緻歸納為以下四點：

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，是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語言實作的，一般來說c語言實作的程式“距離”作業系統更近，執行速度相對會更快。

redis使用了單線程架構，預防了多線程可能産生的競争問題。

作者對于redis源代碼可以說是精打細磨，曾經有人評價redis是少有的集性能和優雅于一身的開源代碼。

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-&gt;netherlands-&gt;ca          150?000?000ns

2.?基于鍵值對的資料結構伺服器

幾乎所有的程式設計語言都提供了類似字典的功能，例如java裡的map、python裡的dict，類似于這種組織資料的方式叫作基于鍵值的方式，與很多鍵值對資料庫不同的是，redis中的值不僅可以是字元串，而且還可以是具體的資料結構，這樣不僅能便于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：字元串、哈希、清單、集合、有序集合，同時在字元串的基礎之上演變出了位圖（bitmaps）和hyperloglog兩種神奇的“資料結構”，并且随着lbs（location based service，基于位置服務）的不斷發展，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，可以用來實作緩存。

提供了釋出訂閱功能，可以用來實作消息系統。

支援lua腳本功能，可以利用lua創造出新的redis指令。

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，這樣用戶端能将一批指令一次性傳到redis，減少了網絡的開銷。

4.簡單穩定

redis的簡單主要表現在三個方面。首先，redis的源碼很少，早期版本的代碼隻有2萬行左右，3.0版本以後由于添加了叢集特性，代碼增至5萬行左右，相對于很多nosql資料庫來說代碼量相對要少很多，也就意味着普通的開發和運維人員完全可以“吃透”它。其次，redis使用單線程模型，這樣不僅使得redis服務端處理模型變得簡單，而且也使得用戶端開發變得簡單。最後，redis不需要依賴于作業系統中的類庫（例如memcache需要依賴libevent這樣的系統類庫），redis自己實作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.?用戶端語言多

redis提供了簡單的tcp通信協定，很多程式設計語言可以很友善地接入到redis，并且由于redis受到社群和各大公司的廣泛認可，是以支援redis的用戶端語言也非常多，幾乎涵蓋了主流的程式設計語言，例如java、php、python、c、c++、nodejs等，第4章我們将對redis的用戶端進行詳細說明。

6.?持久化

通常看，将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丢失，是以redis提供了兩種持久化方式：rdb和aof，即可以用兩種政策将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持久性，第5章我們将對redis的持久化進行詳細說明。

7.?主從複制

redis提供了複制功能，實作了多個相同資料的redis副本（如圖1-2所示），複制功能是分布式redis的基礎。第6章我們将對redis的複制進行詳細說明。

8.?高可用和分布式

redis從2.8版本正式提供了高可用實作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版本正式提供了分布式實作redis cluster，它是redis真正的分布式實作，提供了高可用、讀寫和容量的擴充性。