这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第5天
Redis可以用来做什么
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- 缓存
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- 排行榜系统
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- 计数器应用（如统计文章阅读次数）
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- 社交网络(踩，赞、共同好友等)
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- 消息队列系统(利用list结构的lpush()和rbpop()可以很容易的实现一个消息队列)
Redis的8个特性：速度快、基于键值对的数据结构服务器、功能丰富、简单稳定、客户端语言多、持久化、主从复制、支持高可用和分布式。
数据结构和内存编码
可以通过type命令查看当前键的数据类型，Redis支持string（字符串）、hash（哈希）、list（列表）、set（集合）、zset（有序集合），但这些只是Redis对外的数据结构。实际上每种数据结构都有自己底层的内部编码实现，而且是多种实现，这样Redis会在合适的场景选择合适的内部编码。
Redis3.2提供了quicklist，结合了ziplist和linkedlist两者，的优势，为列表类型提供了一种更为优秀的内部编码实现。
单线程架构
Redis使用了单线程架构和I/O多路复用模型来实现高性能的内存数据库服务
Redis是单线程来处理命令的，所以一条命令从客户端达到服务端不会立刻被执行，所有命令都会进入一个队列中，然后逐个被执行。所以客户端命令的执行顺序是不确定的（如图2-4所示），但是可以确定不会有两条命令被同时执行。不会产生并发问题，这就是Redis单线程的基本模型。但是像发送命令、返回结果、命令排队肯定不像描述的这么简单，Redis使用了I/O多路复用技术来解决I/O的问题。
为什么Redis使用单线程速度还这么快
- 第一，纯内存访问，Redis将所有数据放在内存中，内存的响应时长大约为100纳秒，这是Redis达到每秒万级别访问的重要基础。
- 第二，非阻塞I/O，Redis使用epoll作为I/O多路复用技术的实现，再加上Redis自身的事件处理模型将epoll中的连接、读写、关闭都转换为事件，不在网络I/O上浪费过多的时间
- 第三，单线程避免了线程切换和竞态产生的消耗。
但是单线程会有一个问题：对于每个命令的执行时间是有要求的。如果某个命令执行过长，会造成其他命令的阻塞，对于Redis这种高性能的服务来说是致命的，所以Redis是面向快速执行场景的数据库。
字符串
键都是字符串类型，而且其他几种数据结构都是在字符串类型基础上构建的。字符串类型的值实际可以是字符串（简单的字符串、复杂的字符串（例如JSON、XML））、数字（整数、浮点数），甚至是二进制（图片、音频、视频），但是值最大不能超过512MB。
典型使用场景
- 缓存功能
- Redis作为缓存层，MySQL作为存储层，绝大部分请求的热点数据都从Redis中获取。由于Redis具有支撑高并发的特性，所以缓存通常能起到加速读写和降低后端压力的作用。
- 计数
- 使用Redis作为计数的基础工具，它可以实现快速计数、查询缓存的功能，同时数据可以异步落地到其他数据源。视频播放数系统可以使用Redis作为视频播放数计数的基础组件，用户每播放一次视频，相应的视频播放数就会自增1
- 共享session
- 一个分布式Web服务将用户的Session信息（例如用户登录信息）保存在各自服务器中，这样会造成一个问题，出于负载均衡的考虑，分布式服务会将用户的访问均衡到不同服务器上，用户刷新一次访问可能会发现需要重新登录，这个问题是用户无法容忍的。为了解决这个问题，可以使用Redis将用户的Session进行集中管理，在这种模式下只要保证Redis是高可用和扩展性的，每次用户更新或者查询登录信息都直接从Redis中集中获取。
- 限速
- 很多应用出于安全的考虑，会在每次进行登录时，让用户输入手机验证码，从而确定是否是用户本人。但是为了短信接口不被频繁访问，会限制用户每分钟获取验证码的频率，例如一分钟不能超过5次。此功能可以使用Redis来实现，利用Redis可以设置键过期的功能，在用户首次访问时为其新建一个带有过期时间的key（如60秒）,在这个key过期之前，都不允许用户再次申请短信验证码。
