【Redis入门到精通一】什么是Redis？

[1. Redis的背景知识](#1. Redis的背景知识)

Redis

Redis在当今编程技术中的地位可以说非常重要，大多数互联网公司内部都在使用这个技术，熟练使用Redis已经成为开发人员的一个必备技能。本章将带领读者进⼊ Redis 的世界，了解它的前世今⽣、众多特性、典型应⽤场景、安装配置等。

1. Redis的背景知识

Redis 是⼀种基于键值对（key-value）的 NoSQL 数据库，与很多键值对数据库不同的是，Redis中的值可以是由 string（字符串）、hash（哈希）、list（列表）、set（集合）、zset（有序集合）、Bitmaps（位图）、HyperLogLog、GEO（地理信息定位）等多种数据结构和算法组成，因此 Redis可以满⾜很多的应⽤场景，⽽且因为 Redis 会将所有数据都存放再内存中，所以它的读写性能⾮常惊⼈。不仅如此，Redis 还可以将内存的数据利⽤快照和⽇志的形式保存到硬盘上，这样在发⽣类似断电或者机器故障的时候，内存中的数据不会"丢失"。除了上述功能以外，Redis 还提供了键过期、发布订阅、事务、流⽔线、Lua 脚本等附加功能。
2008 年，Redis 的作者 Salvatore Sanfilippo 在开发⼀个叫 LLOOGG 的⽹站时，需要实现⼀个⾼性能的队列功能，最开始是使⽤ MySQL 来实现的，但后来发现⽆论怎么优化 SQL 语句等都不能使⽹站的性能提⾼上去，再加上⾃⼰囊中羞涩，于是他决定⾃⼰做⼀个专属于 LLOOGG 的数据库，这个就是 Redis 的前⾝。后来，Salvatore Sanfilippo 将 Redis 1.0 的源码发布到 Github 上，可能连他⾃⼰都没想到，Redis 后来如此受欢迎。
从 Redis 的官⽅公司统计来看，有很多重量级的公司都在使⽤Redis，如国外的 Twitter，Instagram、Stack Overflow、Github 等，国内就更多了，如果单单从体量来统计，新浪微博可以说是全球最⼤的 Redis 使⽤者，除了新浪微博，还有像阿⾥巴巴、腾讯、搜狐、优酷⼟⾖、美团、⼩⽶、唯品会等公司都是 Redis 的使⽤者。除此之外，许多开源技术像 ELK 等已经把 Redis 作为它们组件中的重要⼀环，⽽且 Redis 还提供了模块系统让第三⽅⼈员实现功能扩展，让 Redis 发挥出更⼤的威⼒。

2.Redis特性

（1）速度快
官⽅给出的数字是读写性能可以达到 10 万 / 秒，为什么Redis能保证速度这么快呢？

Redis 的所有数据都是存放在内存中的，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，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。

（2）基于键值对的数据结构服务器
Redis 的全称是 REmote Dictionary Server，与其他语言中键值对功能不同的是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，Redis官方文档提供了十种数据结构，常见的有字符串，哈希，列表，集合，有序集合等。
（3）丰富的功能

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，这样客⼾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简单稳定有三方面的原因：

Redis的源码很少，可以被大多数资深的程序员给学透。
Redis使用单线程模型，服务器模型简单，不会出现线程安全问题。
不需要调用操作系统中的类库，Redis自己实现了相关功能。

（5）支持C、C++、Java、PHP、Python、NodeJS在内的多种客户端语言。

（6）可以实现Redis内存到硬盘的持久化

（7）提供了复制功能，支持主从复制

（8）支持高可用和分布式

3.Redis的使用场景

1.缓存（Cache）
缓存机制⼏乎在所有⼤型⽹站都有使⽤，合理地使⽤缓存不仅可以加速数据的访问速度，⽽且能够有效地降低后端数据源的压⼒。Redis 提供了键值过期时间设置，并且也提供了灵活控制最⼤内存和内存溢出后的淘汰策略。可以这么说，⼀个合理的缓存设计能够为⼀个⽹站的稳定保驾护航。
2.排⾏榜系统
排⾏榜系统⼏乎存在于所有的⽹站，例如按照热度排名的排⾏榜，按照发布时间的排⾏榜，按照各种复杂维度计算出的排⾏榜，Redis 提供了列表和有序集合的结构，合理地使⽤这些数据结构可以很⽅便地构建各种排⾏榜系统。
3.计数器应⽤
计数器在⽹站中的作⽤⾄关重要，例如视频⽹站有播放数、电商⽹站有浏览数，为了保证数据的实时性，每⼀次播放和浏览都要做加 1 的操作，如果并发量很⼤对于传统关系型数据的性能是⼀种挑战。Redis 天然⽀持计数功能⽽且计数的性能也⾮常好，可以说是计数器系统的重要选择。
4.社交⽹络
赞 / 踩、粉丝、共同好友 / 喜好、推送、下拉刷新等是社交⽹站的必备功能，由于社交⽹站访问量通常⽐较⼤，⽽且传统的关系型数据不太合适保存这种类型的数据，Redis 提供的数据结构可以相对⽐较容易地实现这些功能。
5.消息队列系统
消息队列系统可以说是⼀个⼤型⽹站的必备基础组件，因为其具有业务解耦、⾮实时业务削峰等特性。Redis 提供了发布订阅功能和阻塞队列的功能，虽然和专业的消息队列⽐还不够⾜够强⼤，但是对于⼀般的消息队列功能基本可以满⾜。

4.Ubuntu上安装配置Redis

Redis官方其实是没有提供Windows版本的，微软维护了一个Windows版本的Redis分支。

Ubuntu上安装配置Redis大概分为六个步骤：

先使用su命令切换为root用户
使用apt命令搜索Redis相关软件包 apt search redis
使用apt命令安装redis apt install redis
手动修改配置文件，（更改ip为0.0.0.0，默认为127.0.0.1；并关闭保护模式 protected -mode改为no）保证可以跨主机访问，配置文件所在路径（/etc/redis/redis.conf）
重新启动服务器 service redis-server restart
使用redis自带的客户端来连接服务器 redis-cli连接 ctrl + d退出redis客户端