Redis的优缺点及适用场景_大数据

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2楼 · 2020-08-28 08:56

Redis作为一个典型的非关系型数据库，目前来说在企业级应用中使用广泛。它十分适合存储少、访问量巨大的场景，所有数据全部in-memory保证了数据的高速访问。作为和他一个类型的noSQL，他和memcached又有什么区别和优点呢，就让我们一起来看一下。

1、Memcached和Redis相比的劣势

业界常用MySQL+Memcached这样的存储架构，但是随着访问量的不断攀蛇，随之而来的问题也有很多。

1、MySQL需要不停的拆库拆表，Memcached也需要跟着不断扩容；

2、Memcached与MySQL之间存在着一定的数据不一致的现象；

3、如果Memcached容易命中率变低，直接穿透到MySQL，导致数据库无法支撑；

2、Redis的特点

说起Redis，很多开发者都只知道它和Memcached一样是非关系型数据库，可以直接存储K-V形式的数据，但是相比起Memcached来说，他也有很多不同的地方。

1、Redis不仅仅只支持简单的K-V形式的数据存储，还支持list、set、hash、zset等等集合类数据的存储；

2、Redis支持实时的数据备份，及时宕机，也可以把数据恢复过来；

3、Redis支持数据的持久化，可以存放在内存memory中的数据直接保存在磁盘上；

3、Redis常用的数据类型

String、Hash、Set、List、SortedSet、pub/sub、Transactions。

1、String：Strings就是一个最最简单的Key-Value形式存储的变量。其中Value既可以是数字也可以是字符串。其实现方式是在Redis内部默认存储一个字符串，被redisObject引用，当检测到数字操作如自增自减incr、decr等等命令时，自动转化为数字进行计算，计算完毕后再转化为String存储起来。

2、Hash:Hash存储是键值对的value。即Key-Hash，而Hash又是一个k-v的结构，如果使用的Memcached，则需要把整个Hash打包存储在内存中，如果需要查询其中某个值，还要全部取出整个Hash，再查找对应值。而Redis可以直接通过命令获取到Value，大大提高了性能。其实现原理：当成员较少时，Redis为了节约内存会采用类似一维数组的紧凑存储，而当对象较多时，则直接转为HashMap存储。

3、Set：Set是一个无序的天然去重的集合，即Key-Set。此外还提供了交集、并集等一系列直接操作集合的方法，对于求共同好友、共同关注什么的功能实现特别方便。其底层是靠HashMap实现的，其中value为null；

4、List：List是一个有序可重复的集合，其遵循FIFO的原则，底层是依赖双向链表实现的，因此支持正向、反向双重查找。通过List，我们可以很方面的获得类似于最新回复这类的功能实现。

5、SortedSet：类似于java中的TreeSet，是Set的可排序版。此外还支持优先级排序，维护了一个score的参数来实现。其底层主要依赖HashMap来实现的，通过维持插入的数值和Score优先级的映射来进行排序。

6、pub/sub：发布订阅，类似于消息队列mq。可以选择对某个Key进行订阅，一旦这个key发布了一些消息，则所有订阅了这个Key的对象就可以收到这个消息。主要可以用在实时消息系统上，例如聊天之类的。

7、Transactions：NoSQL不支持事务，但是通过提供了打包执行的功能，即这个包里面的所有命令必须要一起执行，此外还可以锁定某个Key，在打包执行命令时如果检测到这个Key发生了变化，则直接回滚。

4、Redis的常用应用场景

redis使用内存提供存储，通过持久化功能保存数据。且针对request是单线程操作。这一系列特点使得redis具有十分神奇的功能。

1、查找最新的回复。

如果在传统的关系型数据库，这就需要使用select * from table where name="" order by time desc limit 100；这十分消耗数据库性能，但是通过Redis，就可以直接在Redis里面通过Id创建一个List，指定长度1w，当需要查找时，直接输出该list的后100条记录。

2、排行问题

常见的排行问题，例如最热话题、游戏排名等等，这些都可以通过Redis来轻松实现，直接使用ZRank即可得到。

3、删除过期数据

Redis不是真正意义上的可持久化数据库，可以给数据加上一个有效时间，在有效时间超过时，Redis会自动删除对应数据。

收获很多

3楼 · 2020-08-28 09:11

1、Memcached和Redis相比的劣势

业界常用MySQL+Memcached这样的存储架构，但是随着访问量的不断攀蛇，随之而来的问题也有很多。

1、MySQL需要不停的拆库拆表，Memcached也需要跟着不断扩容；

2、Memcached与MySQL之间存在着一定的数据不一致的现象；

3、如果Memcached容易命中率变低，直接穿透到MySQL，导致数据库无法支撑；

2、Redis的特点

说起Redis，很多开发者都只知道它和Memcached一样是非关系型数据库，可以直接存储K-V形式的数据，但是相比起Memcached来说，他也有很多不同的地方。

1、Redis不仅仅只支持简单的K-V形式的数据存储，还支持list、set、hash、zset等等集合类数据的存储；

2、Redis支持实时的数据备份，及时宕机，也可以把数据恢复过来；

3、Redis支持数据的持久化，可以存放在内存memory中的数据直接保存在磁盘上；

3、Redis常用的数据类型

String、Hash、Set、List、SortedSet、pub/sub、Transactions。

乐xenia

4楼 · 2020-08-28 17:21

1. 使用redis有哪些好处？

(1) 速度快，因为数据存在内存中，类似于HashMap，HashMap的优势就是查找和操作的时间复杂度都是O(1)

(2) 支持丰富数据类型，支持string，list，set，sorted set，hash

(3) 支持事务，操作都是原子性，所谓的原子性就是对数据的更改要么全部执行，要么全部不执行

(4) 丰富的特性：可用于缓存，消息，按key设置过期时间，过期后将会自动删除

2. redis相比memcached有哪些优势？

(1) memcached所有的值均是简单的字符串，redis作为其替代者，支持更为丰富的数据类型

(2) redis的速度比memcached快很多

(3) redis可以持久化其数据

3. redis常见性能问题和解决方案：

(1) Master最好不要做任何持久化工作，如RDB内存快照和AOF日志文件

(2) 如果数据比较重要，某个Slave开启AOF备份数据，策略设置为每秒同步一次

(3) 为了主从复制的速度和连接的稳定性，Master和Slave最好在同一个局域网内

(4) 尽量避免在压力很大的主库上增加从库

(5) 主从复制不要用图状结构，用单向链表结构更为稳定，即：Master <- Slave1 <- Slave2 <- Slave3…

这样的结构方便解决单点故障问题，实现Slave对Master的替换。如果Master挂了，可以立刻启用Slave1做Master，其他不变。

4. MySQL里有2000w数据，redis中只存20w的数据，如何保证redis中的数据都是热点数据

相关知识：redis 内存数据集大小上升到一定大小的时候，就会施行数据淘汰策略。redis 提供 6种数据淘汰策略：

voltile-lru：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中挑选最近最少使用的数据淘汰

volatile-ttl：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中挑选将要过期的数据淘汰

volatile-random：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中任意选择数据淘汰

allkeys-lru：从数据集（server.db[i].dict）中挑选最近最少使用的数据淘汰

allkeys-random：从数据集（server.db[i].dict）中任意选择数据淘汰

no-enviction（驱逐）：禁止驱逐数据

5. Memcache与Redis的区别都有哪些？

1)、存储方式

Memecache把数据全部存在内存之中，断电后会挂掉，数据不能超过内存大小。

Redis有部份存在硬盘上，这样能保证数据的持久性。

2)、数据支持类型

Memcache对数据类型支持相对简单。

Redis有复杂的数据类型。

3)、使用底层模型不同

它们之间底层实现方式以及与客户端之间通信的应用协议不一样。

Redis直接自己构建了VM 机制，因为一般的系统调用系统函数的话，会浪费一定的时间去移动和请求。

4），value大小

redis最大可以达到1GB，而memcache只有1MB

6. Redis 常见的性能问题都有哪些？如何解决？

1).Master写内存快照，save命令调度rdbSave函数，会阻塞主线程的工作，当快照比较大时对性能影响是非常大的，会间断性暂停服务，所以Master最好不要写内存快照。

2).Master AOF持久化，如果不重写AOF文件，这个持久化方式对性能的影响是最小的，但是AOF文件会不断增大，AOF文件过大会影响Master重启的恢复速度。Master最好不要做任何持久化工作，包括内存快照和AOF日志文件，特别是不要启用内存快照做持久化,如果数据比较关键，某个Slave开启AOF备份数据，策略为每秒同步一次。

3).Master调用BGREWRITEAOF重写AOF文件，AOF在重写的时候会占大量的CPU和内存资源，导致服务load过高，出现短暂服务暂停现象。

4). Redis主从复制的性能问题，为了主从复制的速度和连接的稳定性，Slave和Master最好在同一个局域网内

7, redis 最适合的场景

Redis最适合所有数据in-momory的场景，虽然Redis也提供持久化功能，但实际更多的是一个disk-backed的功能，跟传统意义上的持久化有比较大的差别，那么可能大家就会有疑问，似乎Redis更像一个加强版的Memcached，那么何时使用Memcached,何时使用Redis呢?

如果简单地比较Redis与Memcached的区别，大多数都会得到以下观点：

1 、Redis不仅仅支持简单的k/v类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。
2 、Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。
3 、Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保持在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。

（1）、会话缓存（Session Cache）

最常用的一种使用Redis的情景是会话缓存（session cache）。用Redis缓存会话比其他存储（如Memcached）的优势在于：Redis提供持久化。当维护一个不是严格要求一致性的缓存时，如果用户的购物车信息全部丢失，大部分人都会不高兴的，现在，他们还会这样吗？

幸运的是，随着 Redis 这些年的改进，很容易找到怎么恰当的使用Redis来缓存会话的文档。甚至广为人知的商业平台Magento也提供Redis的插件。

（2）、全页缓存（FPC）

除基本的会话token之外，Redis还提供很简便的FPC平台。回到一致性问题，即使重启了Redis实例，因为有磁盘的持久化，用户也不会看到页面加载速度的下降，这是一个极大改进，类似PHP本地FPC。

再次以Magento为例，Magento提供一个插件来使用Redis作为全页缓存后端。

此外，对WordPress的用户来说，Pantheon有一个非常好的插件 wp-redis，这个插件能帮助你以最快速度加载你曾浏览过的页面。

（3）、队列

Reids在内存存储引擎领域的一大优点是提供 list 和 set 操作，这使得Redis能作为一个很好的消息队列平台来使用。Redis作为队列使用的操作，就类似于本地程序语言（如Python）对 list 的 push/pop 操作。

如果你快速的在Google中搜索“Redis queues”，你马上就能找到大量的开源项目，这些项目的目的就是利用Redis创建非常好的后端工具，以满足各种队列需求。例如，Celery有一个后台就是使用Redis作为broker，你可以从这里去查看。

（4），排行榜/计数器

Redis在内存中对数字进行递增或递减的操作实现的非常好。集合（Set）和有序集合（Sorted Set）也使得我们在执行这些操作的时候变的非常简单，Redis只是正好提供了这两种数据结构。所以，我们要从排序集合中获取到排名最靠前的10个用户–我们称之为“user_scores”，我们只需要像下面一样执行即可：

当然，这是假定你是根据你用户的分数做递增的排序。如果你想返回用户及用户的分数，你需要这样执行：

ZRANGE user_scores 0 10 WITHSCORES

Agora Games就是一个很好的例子，用Ruby实现的，它的排行榜就是使用Redis来存储数据的，你可以在这里看到。

（5）、发布/订阅

最后（但肯定不是最不重要的）是Redis的发布/订阅功能。发布/订阅的使用场景确实非常多。我已看见人们在社交网络连接中使用，还可作为基于发布/订阅的脚本触发器，甚至用Redis的发布/订阅功能来建立聊天系统！（不，这是真的，你可以去核实）。

Redis提供的所有特性中，我感觉这个是喜欢的人最少的一个，虽然它为用户提供如果此多功能。