常见面试问题
- 简单聊一下redis
- 为什么要使用缓存（redis），使用redis的好处？
- redis 和 memcached 的区别？
- 为什么redis这么快？
- 讲讲redis的单线程模型？
redis简介
Redis 是 C 语言开发的一个开源的（遵从BSD协议）高性能键值对（key-value）的内存数据库，可以用作数据库、缓存、消息中间件等。为了减少对数据库的读写io压力，缓存技术孕育而生，当前主流的缓存技术主要是redis和memcached，memcached比较简单，这里我们主要讲解redis，简单来说redis就是一个数据库，不过与传统数据库不同的是redis的数据是存在内存中的，所以存写速度非常快，因此 redis 被广泛应用于缓存方向，这里我们可以看一下下面的图。
这里简单说一下上图的熔断，其实就是当存储层无法提供服务时，让请求直接打到缓存上直接返回。
redis 和 memcached 的区别
memcached
- 支持简单数据类型
- 不支持数据持久化存储
- 不支持主从同步
- 不支持分片
redis
- 数据类型丰富
- 支持数据持久化存储
- 支持主从同步
- 支持分片
redis有多快
redis为什么这么快呢？redis的官方描述，经过测试它能支持100000qps(每秒查询数)，它是完全基于内存，却大部分请求都是纯内存操作，执行效率高，采用单进程单线程模型的key-value数据库，由c语言编写，数据都是存储在内存中，读写数据都不会受io和磁盘的限制,这里我们可以看下图，纵轴是qps,横轴是连接数 。
redis为什么这么快
redis之所以这么快，主要有以下几点：
- ①完全基于内存，绝大部分请求都是纯内存操作，执行效率高，完全基于内存，绝大部分请求都是纯内存操作，执行效率高。
- ②数据结构简单，操作数据也简单。
- ③采用单线程，也能处理高并发请求，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i/o。
- 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。
redis的单线程模型
redis是基于reactor模式开发了自己的网络事件处理器，这个事件处理器被称为文件事件处理器，因为它是单线程的，所以称之为redis的单线程模型，文件事件处理器包括4个部分，多个socket、io多路复用程序、文件事件分派器、事件处理器，事件处理器又包括连接应答处理器、命令请求处理器、命令回复处理器。
redis单线程模型的大致工作流程有这几个步骤:
- ①首先在redis启动初始化的时候，redis会先将事件处理器中的连接应答处理器和AE_READABLE事件关联起来;
- ①如果客户端向redis发起连接，会产生AE_READABLE事件(步骤A)，产生该事件后会被IO多路复用程序监听到(步骤B)，然后IO多路复用程序会把监听到的socket信息放入到队列中(步骤C)，事件分配器每次从队列中取出一个socket(步骤D)，然后事件分派器把socket给对应的事件处理器(步骤E)。由于连接应答处理器和AE_READABLE事件在redis初始化的时候已经关联起来，所以由连接应答处理器来处理跟客户端建立连接，然后通过ServerSocket创建一个与客户端一对一对应的socket，如叫socket01，同时将这个socket01的AE_READABLE事件和命令请求处理器关联起来。
- ③当客户端向redis发生请求时(读、写操作)，首先就会在对应的socket如socket01上会产生AE_READABLE事件(步骤A)，产生该事件后会被IO多路复用程序监听到(步骤B)，然后IO多路复用程序会把监听到的socket信息放入到队列中(步骤C)，事件分配器每次从队列中取出一个socket(步骤D)，然后事件分派器把socket给对应的事件处理器(步骤E)。由于命令处理器和socket01的AE_READABLE事件关联起来了，然后对应的命令请求处理器来处理。这个命令请求处理器会从事件分配器传递过来的socket01上读取相关的数据，如何执行相应的读写处理。操作执行完之后，redis就会将准备好相应的响应数据(如你在redis客户端输入 set a 123回车时会看到响应ok)，并将socket01的AE_WRITABLE事件和命令回复处理器关联起来。
- ④当客户端会查询redis是否完成相应的操作，就会在socket01上产生一个AE_WRITABLE事件，会由对应的命令回复处理器来处理，就是将准备好的相应数据写入socket01(由于socket连接是双向的),返回给客户端，如读操作，客户端会显示ok。
- ⑤如果命令回复处理器执行完成后，就会删除这个socket01的AE_WRITABLE事件和命令回复处理器的关联。
- ⑥这样客户端就和redis进行了一次通信。由于连接应答处理器执行一次就够了，如果客户端在次进行操作就会由命令请求处理器来处理，反复执行。
