redis入门介绍

常见NoSQL数据库类型

1.键值对数据库：redis
2.列式存储数据库：HBase
3.文档型数据库：MongDB
4.图形数据库(存储的是数据之间的关系)：Neo4J

缓存数据的分类:

实时同步数据：要求数据库中的数据发生变化立刻刷新到缓存中(商品的价格，数量)
阶段性同步：没有必要和数据库中的要求一致，相差不大就可以(官网的销售额，用户数)

redis缓存特性

• 性能极高：读的速度能到达11w/s,写可以到达8w/s，1.redis是采用c语言编写， 2.redis所有的数据操作都是在内存中进行的，3.redis源码非常精细
• 简单稳定：redis源码很少，早期版本只有2w行左右，redis3.0增加了集群功能，代码变化到5w行左右
• 持久化：redis内存中的数据可以进行持久化，有AOF/RDB两种方式
• 高可用集群：redis提供了高可用的集群功能，确保了redis的可靠性
• 丰富的数据类型：redis是一个key-value存储系统，支持存储的value类型很多，包括String(字符串)，LIst(链表)，Set(集合)，Zset(有序集合)，Hash(哈希类型)等常用五种类型，和Bitmap(用于大数据量的二值性统计：平台活跃用户的统计，支持类统计，考勤类统计),HyperLogLog(用于对数据量超级庞大的日志做去重统计),Geospatial(用于地理位置相关的计算)类型
• 强大的功能：提供了数据国企功能，发布/订阅功能，简单事务功能，还支持Lua脚本扩展功能
• 客户端语言广泛：redis提供了简单的TCP通信，编程语言可以方便的接入进去
• 支持ACL(Access Control List，UGO)权限控制：redis引入了该功能可以针对不同用户定制不同的用户权限
• 支持多线程IO模型：redis前面的版本采用的是单线程模型，从6.0之后采用的是多线程模式

TIP:
ACL和UGO的区别：https://blog.csdn.net/Andrew__feng/article/details/107668542

redis的IO模型

redis客户端提交的各种请求是如何被最终处理的？redis处理客户端请求采用的处理架构，成为redis的IO模型

• 单线程模型：所有的请求交给一个线程执行，socket链接降接收到的事件交给事件分化期器，事件分化器将任务发给任务队列，任务队列交给线程，线程在调用不同的事件处理器进行处理(多路复用)
• 混合线程模型：从Redis 4.0版本开始，Redis中就开始加入了多线程元素。处理客户端请求的仍是单线程模型,但对于一些比较耗时但又不影响对客户端的响应的操作,就由后台其它线程来处理。例如，持久化、对AOF的rewrite、对失效连接的清理等。
• 多线程模型：多钱程Io模型中的“多钱程”仅用于接受、解析客户端的请求，然后将解析出的请求写入到任务队列。而对具体任务(命令)的处理，仍是由主线程处理。这样做使得用户无需考虑线程安全问题，无需考虑事务控制，无需考虑像LPUSH/LPOP等命令的执行顺序问题。

redis各种IO模型的优缺点

• 单线程模型：
      优点：可维护性高，不存在并发读写情况，也就不存在执行顺序的不确定性，不存在线程切换开销，不存在死锁问题，不存在枷锁开锁的开销，
      缺点：性能会受到影响，且由于单线程只使用一个处理器，会造成处理器的浪费

• 多线程模型：
      优点：其结合了多线程与单线程的优点，避开了他们的所有不足
      缺点：该线程没有明显的不足，其唯一的不足就是不是一个真正意义上面的多线程，所以，多性能还是有一定的影响

  
  redis IO单线程模型.png
  redis IO多线程模型.png

redis IO混合线程模型.png

TIP:
多路复用技术：常见的多路复用技术有三种：select模型，poll模型，epoll模型

redis采用的多路复用技术会根据不同的平台进行决策，如果没有较好的多路复用技术的时候就会选择select作为底牌

外带链接(受益匪浅)：https://segmentfault.com/a/1190000003063859#item-3-13

select模型：select本质上是通过设置或者检查存放fd标志位的数据结构来进行下一步处理，这样带来了一下的缺点

• 单个进程可以监视的文件描述符被限制，可以监视的端口有限，32位机器是一个可以存放1024个，64位是2048个
• 对socket是进行线性扫描的，采用轮询的方法，效率低
• 需要维护一个用来存放大量fd(文件描述符的数组，万物皆文件)的数据结构，开销较大
• 发现事件后返回，但是还是需要遍历rset(是一个bitmap的数据结构，存放的是对应文件描述符的地址，当发现事件后将相应数据置位)，来进行对比判断时候是该文件描述符有数据需要进行处理

poll模型： poll本质和select没有明显的区别，他将用户传入的数组拷贝到内核空间，然后查询每个fd对应的设备状态，如果设备就绪则在设备等待队列中加入一项并继续遍历，如果遍历完所有的fd后没有发现就绪设备，则挂起当前进程，知道设备就绪或则主动超时，被唤醒后他又要再次遍历fd。这个过程经历了多次无畏的遍历。他没有最大链接数的限制，它采用的是链表来存储，但是他还是有如下的缺点

• 大量的fd的数组被整体复制于用户态和内额地址空间之间，而没有考虑这个是否有意义

• poll是采用的水平触发，报告了该fd后没有被处理，那么下次poll时会再次报告该fd(相当于到达这个地方有需要返回进行再一次的处理)

  
  04.select,poll,epoll描述.png