Redis凭啥这么快？只能做缓存？架构师道出了真相（颠覆你的认知）

Posted 2021-04-07 dotNET跨平台

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Redis凭啥这么快？只能做缓存？架构师道出了真相（颠覆你的认知）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

Redis到底有多快

Redis采用的是基于内存的采用的是单进程单线程模型的 KV 数据库，由C语言编写，官方提供的数据是可以达到100000+的QPS（每秒内查询次数）。这个数据不比采用单进程多线程的同样基于内存的 KV 数据库 Memcached 差！有兴趣的可以参考官方的基准程序测试《How fast is Redis？》（redis.io/topics/benchma）

横轴是连接数，纵轴是QPS。此时，这张图反映了一个数量级，希望大家在面试的时候可以正确的描述出来，不要问你的时候，你回答的数量级相差甚远！

Redis为什么这么快

1、完全基于内存，绝大部分请求是纯粹的内存操作，非常快速。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、数据结构简单，对数据操作也简单，Redis中的数据结构是专门进行设计的；

3、采用单线程，避免了不必要的上下文切换和竞争条件，也不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗 CPU，不用去考虑各种锁的问题，不存在加锁释放锁操作，没有因为可能出现死锁而导致的性能消耗；

4、使用多路I/O复用模型，非阻塞IO；

5、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；

以上几点都比较好理解，下边我们针对多路 I/O 复用模型进行简单的探讨：

（1）多路 I/O 复用模型

多路I/O复用模型是利用 select、poll、epoll 可以同时监察多个流的 I/O 事件的能力，在空闲的时候，会把当前线程阻塞掉，当有一个或多个流有 I/O 事件时，就从阻塞态中唤醒，于是程序就会轮询一遍所有的流（epoll 是只轮询那些真正发出了事件的流），并且只依次顺序的处理就绪的流，这种做法就避免了大量的无用操作。

这里“多路”指的是多个网络连接，“复用”指的是复用同一个线程。采用多路 I/O 复用技术可以让单个线程高效的处理多个连接请求（尽量减少网络 IO 的时间消耗），且 Redis 在内存中操作数据的速度非常快，也就是说内存内的操作不会成为影响Redis性能的瓶颈，主要由以上几点造就了 Redis 具有很高的吞吐量。

Redis面试题

1、Redis 分布式集群的几种解决方案，哨兵等方案结合生产环境经验的区别、优劣是什么？

2、Redis 和数据库同步、缓冲穿透、雪崩问题、hyperloglog slowqery 实现原理？

3、100W并发4G数据，10W并发400G数据，如何设计Redis存储方式？

4、假如内存 8G 的话，Redis 既然是运行在内存中，那 Redis 最大能存多大数据？

5、Redis消息队列消息实现原理是什么?

6、Redis集群模式下如何保证数据一致性？

7、Redis订阅(sub)/发布(pub)实现原理是什么？

8、有没有在生产环境下用 Redis 做持久化存储的例子？一般怎么配置 AOF 和 RDB？在高并发并且尽量少数据丢失的情况下有哪些优化手段？

9、Redis的持久化开启了RDB和AOF下重启服务是如何加载的？

10、Redis-(master/slaver)模式缺点，如何解决？

怎么样？都能回答上来吗？够酸爽吗？不要小瞧了Redis，它是你通向分布式、微服务的必经之门，也是您面试高程、架构师的必问题，如果您对Redis的理解，还仅仅停留在简单的部署和数据读写上，那么，您该好好恶补下Redis了。