文章目录

• 前言
• 一、NoSQL
• 二、缓存数据的分类
• 三、Redis的特性
• 四、Redis的IO模型
• • 4.1 单线程模型
  • 4.2 混合线程模型
  • 4.3 多线程模型
• 总结

前言

Redis：Remote Dictionary Server，远程字典服务。
Redis之所以称为字典服务，是因为Redis是一个key-value存储系统。支持鵆的value类型很多，

一、NoSQL

泛指非关系型的数据库

• 键值（key-value）存储数据库
  就像Map一样的key-value对。典型代表就是Redis
• 列存储数据库
  关系型数据库是典型的行存储数据库，存在问题是：按行存储的数据在物理层面占用的是连续存储空间，不适合海量数据存储。而按列存储则可实现分布式存储，适合海量存储。典型代表就是HBase
• 文档型数据库
  是NoSQL与关系型数据的结合，典型代表是MongoDB
• 图形（Graph）数据库
  用于存放一个结点关系的数据库，例如描述不同人之间的关系，典型代表Neo4j

二、缓存数据的分类

实时同步数据： 要求缓存重的数据必须与DB中的数据保持一致。如何保证？只要DB重的数据发生了变更，缓存中的数据立即消失
阶段性同步数据：其没有必要必须与DB中的数据保持一阵子，只要大差不差就行。如何实现？为缓存数据添加了生存时长属性

三、Redis的特性

• 性能极高：Redis读的速度可以达到11w次/s，写的速度可以达到8w次/s。之所以具有如此高的性能，有以下几点原因：

（1）Redis的所有操作都是在内存中发生的
（2）Redis是用C语言开发的
（3）Redis源码非常精细（集性能与优雅于一身）

• 简单稳定：Redis源码很少，早期版本只有2w行左右。从3.0版本增加了集群功能，变成了5w行左右
• 持久化：Redis内存中的数据可以进行持久化，有两种方式：RDB与AOF
• 高可用集群：Redis提供了高可用的主从集群，可以确保系统的安全性
• 丰富的数据类型：例如HyperLogLog，用于对数据量超级庞大的日志做去重统计、Geospatial：地理空间，其主要用于地理位置相关的计算
• 强大的功能：Redis提供了数据过期功能、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通信协议，编程语言可以方便的接入Redis
• 支持ACL权限控制：ACL（Access Control List）访问控制列表，是一种细粒度的权限管理策略，可以对任意用户与组进行权限控制，Unix与Linux系统默认使用是UGO（User、Group、Other）的权限控制策略，是粗粒度的
• 支持多线程IO模型【面试常问】：Redis之前版本采用的是单线程模型，从6.0版本开始支持多线程模型

四、Redis的IO模型

提问：
Redis客户端提交的各种请求是如何最终被Redis处理的？
Redis处理客户端请求所采用的处理架构，称为Redis的IO模型。不同版本的Redis采用的IO版本是不同的

4.1 单线程模型

对于Redis3.0以前的版本

Redis的单线程模型采用了多路复用技术

对于多路复用器的读哦路选择算法常见的有三种：select模型、poll模型、epoll模型
poll模型的选择算法：采用的是轮询算法。该模型对客户端的就绪处理是有延迟的
epoll模型选择的算法：采用的是回调方式。根据就绪事件发生后的处理方式的不同，又可以分为LT模型和ET模型

每个客户端若要像Redis提交请求，都需要与Redis建立一个socket连接，并向事件分发器注册一个事件。一旦该事件发生就表明该连接已经就绪。而一旦连接就绪，事件分发器就会感知到，然后获取客户端通过该连接发送的请求，并将由该事件分发器所绑定的这个唯一线程来处理。如果该线程还在处理多个任务，则将该任务写入到任务队列等待线程处理。

4.2 混合线程模型

从Redis4.0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，就由后台其他线程来处理。例如持久化、对失效链接的清理等

4.3 多线程模型

多线程IO模型中的”多线程“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

总结

单线程模型
优点：可维护性高、性能高。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，不存在为了数据安全而进行的加锁/解锁开销。
缺点：性能受到影响，且由于单线程只能使用一个处理器，所以会形成处理器浪费

多线程模型
优点：其结合了单线程与多线程的优点，避开了它们所有的不足
缺点：并非是一个真正意义上的”多线程“，因为真正处理”任务“的线程仍是单线程。所以，其对性能也是有影响的