MaSks要加油丫
发布于 2025-08-30 / 4 阅读
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redis基础概念

redis为什么这么快?

  • 纯内存操作 (Memory-Based Storage) :这是最主要的原因。Redis 数据读写操作都发生在内存中,访问速度是纳秒级别,而传统数据库频繁读写磁盘的速度是毫秒级别,两者相差数个数量级。

  • 高效的 I/O 模型 (I/O Multiplexing & Single-Threaded Event Loop) :Redis 使用单线程事件循环配合 I/O 多路复用技术,让单个线程可以同时处理多个网络连接上的 I/O 事件(如读写),避免了多线程模型中的上下文切换和锁竞争问题。虽然是单线程,但结合内存操作的高效性和 I/O 多路复用,使得 Redis 能轻松处理大量并发请求(Redis 线程模型会在后文中详细介绍到)。

  • 优化的内部数据结构 (Optimized Data Structures) :Redis 提供多种数据类型(如 String, List, Hash, Set, Sorted Set 等),其内部实现采用高度优化的编码方式(如 ziplist, quicklist, skiplist, hashtable 等)。Redis 会根据数据大小和类型动态选择最合适的内部编码,以在性能和空间效率之间取得最佳平衡。

  • 简洁高效的通信协议 (Simple Protocol - RESP) :Redis 使用的是自己设计的 RESP (REdis Serialization Protocol) 协议。这个协议实现简单、解析性能好,并且是二进制安全的。客户端和服务端之间通信的序列化/反序列化开销很小,有助于提升整体的交互速度

除了redis的其他分布式缓存方案

redis除了缓存还可以用于什么?

  • 分布式锁:通过 Redis 来做分布式锁是一种比较常见的方式。通常情况下,我们都是基于 Redisson 来实现分布式锁。关于 Redis 实现分布式锁的详细介绍,可以看我写的这篇文章:分布式锁详解

  • 限流:一般是通过 Redis + Lua 脚本的方式来实现限流。如果不想自己写 Lua 脚本的话,也可以直接利用 Redisson 中的 RRateLimiter 来实现分布式限流,其底层实现就是基于 Lua 代码+令牌桶算法。

  • 消息队列:Redis 自带的 List 数据结构可以作为一个简单的队列使用。Redis 5.0 中增加的 Stream 类型的数据结构更加适合用来做消息队列。它比较类似于 Kafka,有主题和消费组的概念,支持消息持久化以及 ACK 机制。

  • 延时队列:Redisson 内置了延时队列(基于 Sorted Set 实现的)。

  • 分布式 Session:利用 String 或者 Hash 数据类型保存 Session 数据,所有的服务器都可以访问。

  • 复杂业务场景:通过 Redis 以及 Redis 扩展(比如 Redisson)提供的数据结构,我们可以很方便地完成很多复杂的业务场景,比如通过 Bitmap 统计活跃用户、通过 Sorted Set 维护排行榜、通过 HyperLogLog 统计网站 UV 和 PV。

常见的缓存读写策略

redis可以做消息队列吗

redis2.0 之前使用List做消息队列,需要去不断轮询 RPUSH/LPOP 或者 LPUSH/RPOP的核心作用是按照「先进先出(FIFO)」的原则处理元素。

2.0之后引入channel 频道机制,订阅通知。

5.0之后引入stream。

总的来说,Stream 已经可以满足一个消息队列的基本要求了。不过,Stream 在实际使用中依然会有一些小问题不太好解决,比如在 Redis 发生故障恢复后不能保证消息至少被消费一次。

综上,和专业的消息队列相比,使用 Redis 来实现消息队列还是有很多欠缺的地方,比如消息丢失和堆积问题不好解决。因此,我们通常建议不要使用 Redis 来做消息队列,你完全可以选择市面上比较成熟的一些消息队列,比如 RocketMQ、Kafka。不过,如果你就是想要用 Redis 来做消息队列的话,那我建议你优先考虑 Stream,这是目前相对最优的 Redis 消息队列实现。

如何基于 Redis 实现延时任务?

基于 Redis 实现延时任务的功能无非就下面两种方案:

  1. Redis 过期事件监听。

  2. Redisson 内置的延时队列。

    1. 减少了丢消息的可能:DelayedQueue 中的消息会被持久化,即使 Redis 宕机了,根据持久化机制,也只可能丢失一点消息,影响不大。当然了,你也可以使用扫描数据库的方法作为补偿机制。

    2. 消息不存在重复消费问题:每个客户端都是从同一个目标队列中获取任务的,不存在重复消费的问题。

Redis String 类型?

是一种二进制安全的数据类型,可以用来存储任何类型的数据比如字符串、整数、浮点数、图片(图片的 base64 编码或者解码或者图片的路径)、序列化后的对象。 哦对了,还有分布式锁。

String还是hash?

String存储的是序列化后的整个对象。Hash 是对对象的每个字段单独存储,可以获取部分字段的信息,也可以修改或者添加部分字段,节省网络流量。如果对象中某些字段需要经常变动或者经常需要单独查询对象中的个别字段信息,Hash 就非常适合。

  • 对象存储方式:String 存储的是序列化后的对象数据,存放的是整个对象,操作简单直接。Hash 是对对象的每个字段单独存储,可以获取部分字段的信息,也可以修改或者添加部分字段,节省网络流量。如果对象中某些字段需要经常变动或者经常需要单独查询对象中的个别字段信息,Hash 就非常适合。

  • 内存消耗:Hash 通常比 String 更节省内存,特别是在字段较多且字段长度较短时。Redis 对小型 Hash 进行优化(如使用 ziplist 存储),进一步降低内存占用。

  • 性能:String 的操作通常具有 O(1) 的时间复杂度,因为它存储的是整个对象,操作简单直接,整体读写的性能较好。Hash 由于需要处理多个字段的增删改查操作,在字段较多且经常变动的情况下,可能会带来额外的性能开销。

  • 在绝大多数情况下,String 更适合存储对象数据,尤其是当对象结构简单且整体读写是主要操作时。如果你需要频繁操作对象的部分字段或节省内存,Hash 可能是更好的选择。


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