一、百度百科

 

1、简介

 

（1）Redis（Remote Dictionary Server 远程字段服务）是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、科技与内存亦可持久化的日志型、key-value数据库，并提供多种语言的API。

 

（2）Redis是一个key-value存储系统，它支持存储的value类型相对更多，包括string、list、set、zset（sorted set --有序集合）和hash。这些数据结构都支持push/pop、add/remove及取交集并集和差集及更丰富的操作，而且这些操作都是原子性的。在此基础上，Redis支持各种不同方式的排序。为了保证效率，数据都是缓存在内存中，Redis会周期性的把更新的数据写入磁盘或者把修改操作写入追加的记录文件，并且在此基础上实现了master-slave（主从）同步。

 

（3）Redis提供了java、C/C++、PHP、JavaScript、Perl、Object-C、Python、Ruby、Erlang等客户端，使用很方便。

 

（4）Reids支持主从同步。数据可以从主服务器向任意数量的从服务器上同步，从服务器可以是关联其他服务器的主服务器。这使得Redis可执行单层数复制。存盘可以有意无意的对数据进行写操作。由于完全实现了发布/订阅机制，使得从数据库在任何地方同步树时，可订阅一个频道并接收主服务器完整的消息发布记录。同步对读取操作的可扩展性和数据冗余很有帮助。

 

（5）在我们日常的Java Web开发中，无不都是使用数据库来进行数据的存储，由于一般的系统任务中通常不会存在高并发的情况，所以这样看起来并没有什么问题，可是一旦涉及大数据量的需求，比如一些商品抢购的情景，或者是主页访问量瞬间较大的时候，单一使用数据库来保存数据的系统会因为面向磁盘，磁盘读/写速度比较慢的问题而存在严重的性能弊端，一瞬间成千上万的请求到来，需要系统在极短的时间内完成成千上万次的读/写操作，这个时候往往不是数据库能够承受的，极其容易造成数据库系统瘫痪，最终导致服务宕机的严重生产问题。

 

2、什么是nosql技术

 

为了克服上述问题，java web项目通常会引入NoSQL技术，这是一种基于内存的数据库，并且提供一定的持久化功能。

 

Redis和MongoDB是当前使用最广泛的NoSQL， 而就Redis技术而言，它的性能十分优越，可以支持每秒十几万的读写操作，其性能远超数据库，并且还支持集群、。分布式、主从同步等配置，原则上可以无限扩展，让更多的数据存储在内存中，更让人欣慰的是它还支持一定的事务能力，这保证了高并发的场景下数据的安全和一致性。

 

3、Redis为何能解决高并发问题

 

Redis是基于内存的，内存的读写速度非常快；

 

Redis是单线程的，省去了很多上下文切换线程的时间；

 

Redis使用多路复用技术，可以处理并发的连接。非IO内部实现采用epoll，采用了epoll自己实现的简单的事件框架。epoll的读写、关闭、连接都转化为事件，然后利用epoll的多路复用特性，绝不在IO上浪费一点时间。

 

Redis高并发总结

 

Redis是纯内存数据库，一般都是简单存取操作，线程占用的时间很多，时间的花费主要集中在IO上，所以读取速度快；

 

Redis使用的是非阻塞IO，IO多路复用，使用了单线程来轮询描述符，将数据库的开、关、读、写都转换成事件，减少了线程切换时上下文切换和竞争。

 

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全程使用hash结构，读取速度快，还有一些特殊的数据结构，对数据存储进行了优化，如压缩表，对短数据进行压缩存储，再如跳表，使用有序的数据结构加快读写的速度。

 

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、Redis的优劣势

 

（1）优势

 

代码更清晰，处理逻辑更简单

 

不用考虑各种锁的问题，不存在加锁和释放锁的操作，没有因为可能出现死锁而导致的性能消耗

 

不存在多线程切换而消耗CPU

 

（2）劣势

 

无法发挥多核CPU性能优势，不过可以通过单击开多个Redis实例来完善。

 

二、Redis为什么是单线程的

 

1、官方答案

 

Redis是基于内存的操作，CPU不是Redis的瓶颈，Redis的瓶颈最有可能是机器内存的大小或者网络宽带。既然单线程容易实现，而且CPU不会成为瓶颈，那么顺理成章的采用单线程的方案。

 

2、我的理解

 

（1）不需要各种锁的性能消耗

 

Redis的数据结构并不全是key-value形式的，还有list，hash等复杂的结构，这些结构有可能会进行很细粒度的操作，比如在很长的列表后面添加一个元素，在hash中添加或删除一个对象，这些操作可能就需要加非常多的锁，导致的结果是同步开销大大增加。

 

总之，在单线程的情况下，就不用去考虑各种锁的问题，不存在加锁和释放锁的操作，没有因为可能出现的死锁而导致的性能消耗。

 

（2）单线程多进程集群方案

 

单线程的威力实际上非常强大，每核心效率也非常高，多线程自然是可以比单线程有更高的性能上限，但是在今天的计算环境中，即使是单机多线程的上限也往往不能满足需要了，需要进一步摸索的是多服务器集群化的方案，这些方案中多线程的技术照样是用不上的。

 

所以单线程、多进程的集群不失为一个时髦的解决方案。

 

（3）CPU消耗

 

采用单线程，避免了不必要的上下文切换和竞争条件，也不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗CPU。

 

但是如果CPU称为Redis的瓶颈，或者不想让服务器其它CPU核闲置，那怎么办？

 

可以考虑多起几个Redis进程，Redis是key-value数据库，不是关系型数据库，数据之间没有约束。只要客户端分清哪些key放在哪个Redis进程中就可以了。