Redis开发与运维. 1.2 Redis特性-阿里云开发者社区

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Redis开发与运维. 1.2 Redis特性

简介:

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。

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