Redis是什么，Redis数据库简介（新手必看）
目前企业中最流行的数据库模型主要有两种，分别是关系型数据库和非关系型数据库。典型的关系型数据库有 MySQL 和 MariaDB，而本节介绍的 Redis 就是一款常用的非关系型数据库。
有读者可能会问，既然都学了关系型数据库了，还有学习非关系型数据库的必要吗？一般来说，存储数据使用关系型数据库就够了，但是对于高并发、高性能的环境，关系型数据库的处理还有所欠缺，有需求空缺就会有市场产品来填补，非关系型数据库就是这样应运而生的。
非关系型数据库也被称为 NoSQL 数据库，NoSQL 的含义最初表示为“Non-SQL”，后来有人转解为“Not only SQL”。
2009年，在亚特兰大举行过一场“no：sql（east）”的讨论会，在这场讨论会上提出的口号叫“select fun，profit from real_world where relational=false”。因此，对 NoSQL 最普遍的解释是“非关联型的”，强调的是键值存储和面向文档数据库的优点，是传统关系型数据库的一个有效补充，而不是反对关系型数据库。
非关系型数据库经过多年的发展已经出现了很多种类，常见的有以下几种：
远程字典服务（Remote Dictionary Server，Redis）是意大利人 Salvatore Sanfilippo 使用 C语言编写开发的，为保证效率，它将数据以键值对的形式缓存在内存中，所以又称为缓存数据库。
Redis 之所以应用这么广泛，除了免费开源，还因为它具备以下特性：
为了存储不同类型的数据（Value），Redis 提供了以下 5 种基本数据结构：
Redis 的应用场景有很多，但应用最广泛的是在数据缓存（提高访问速度）系统方面。
图 1 Redis在数据缓存系统中的应用
由上图可见，数据缓存系统会将一些在短时间内不发生变化，且会被频繁访问的数据（或者需要耗费大量资源生成的内容）放到 Redis 缓存数据库中，这样就可以让应用程序能够快速高效地读取它们。
在图 1 中，假如没有 Redis 缓存数据库，商城系统会直接去 MySQL 数据库中查询数据，并将结果返回用户。增加 Redis 缓存数据库后，查询数据的流程就变了，商城系统会先去 Redis 缓存数据库中查找数据，若没有，再去 MySQL 数据库中查询，查询到结果后会在 Redis 中存一份，下一次就可以直接从 Redis 中获取了。
因为 Redis 是直接将数据存储在内存中，而 MySQL 是将数据存储在硬盘中，相对而言，操作内存中的数据要比操作硬盘中的数据快。究竟有多快呢，举例说明：
通过数据的对比，大家应该能想象到内存的读写速度有多快，这也是 Redis 缓存数据库被广泛应用于各大企业运维架构的原因，只要将那些被频繁访问的数据存储到 Redis 缓存数据库中，就能大幅提高用户访问速度，降低网站的负载和 MySQL/MariaDB 数据库的读取频率。
Redis 将数据全部存储在内存中，这样虽然大大提高了处理数据的速度，但也会带来安全性问题，一旦 Redis服务器发生意外情况，例如突然宕机或断电等，内存中的数据将会全部丢失。因此必须有一种方案能够保证 Redis 储存的数据不会因为突发状况导致丢失，这就是 Redis 的数据持久化存储机制，数据的持久化存储是 Redis 的重要特性之一。
Redis 的持久化存储功能可以将内存中的数据以文件形式保存在硬盘中，用来避免发生突发状况导致数据丢失。当 Redis 服务重启时，就可以利用之前持久化存储的文件恢复数据。
有读者可能会问，既然都学了关系型数据库了，还有学习非关系型数据库的必要吗？一般来说，存储数据使用关系型数据库就够了，但是对于高并发、高性能的环境，关系型数据库的处理还有所欠缺，有需求空缺就会有市场产品来填补，非关系型数据库就是这样应运而生的。
非关系型数据库也被称为 NoSQL 数据库，NoSQL 的含义最初表示为“Non-SQL”，后来有人转解为“Not only SQL”。
2009年，在亚特兰大举行过一场“no：sql（east）”的讨论会，在这场讨论会上提出的口号叫“select fun，profit from real_world where relational=false”。因此，对 NoSQL 最普遍的解释是“非关联型的”，强调的是键值存储和面向文档数据库的优点，是传统关系型数据库的一个有效补充，而不是反对关系型数据库。
非关系型数据库经过多年的发展已经出现了很多种类，常见的有以下几种：
- 键值（Key-Value）存储：每个单独的项都存储为键值对，可以通过 key 值快速查询到其 value 值。键值存储是所有NoSQL数据库中最简单的数据库，也是在缓存系统中应用范围最广的。代表产品有 Redis、MemcacheDB 等；
- 文档（Document-Oriented）存储：旨在将半结构化数据存储为文档，文档包括 XML、YAML、JSON、BSON、Office 文档等。代表产品有 MongoDB、Apache CouchDB 等；
- 列（Column-oriedted）存储：以列簇的方式存储，将同一列数据存在一起，查找速度快，可扩展性强，更容易进行分布式扩展。代表产品有 Hbase、Cassandra 等；
- 图形（Graph）存储：将数据以图的方式储存，是图形关系的最佳存储方案。代表产品有 Neo4J、FlockDB 等。
远程字典服务（Remote Dictionary Server，Redis）是意大利人 Salvatore Sanfilippo 使用 C语言编写开发的，为保证效率，它将数据以键值对的形式缓存在内存中，所以又称为缓存数据库。
Redis 之所以应用这么广泛，除了免费开源，还因为它具备以下特性：
- 基于内存实现数据存储，读写速度超级快，测试数据显示它的读取速度约为 110000次/s，写速度约为 81000次/s；
- 支持通过硬盘实现数据的持久存储；
- 支持丰富的数据类型；
- 支持主从同步，即 Master-Slave 主从复制模式；
- 支持多种编程语言。
为了存储不同类型的数据（Value），Redis 提供了以下 5 种基本数据结构：
- 字符串（String）：Redis 最基本的数据类型，是二进制安全的字符串，意味着不仅能够存储字符串，还可以包含任何数据，例如图片或者序列化的对象等，一个字符串类型的值最多能够存储 512MB 大小的数据；
- 哈希散列（Hash）：一个键值对的集合，可以理解为由 string 类型的 key 值和 value 值组成的映射表，key 值就是 key 值本身，但 value 值却是一个键值对（Key-Value）；
- 链表（List）：底层实际上是个链表，可以按照插入顺序进行排序，例如添加一个元素到列表的头部或者尾部，其特点是有序且可以重复；
- 集合（Set）：String 类型的无序集合，其特点是无序且不可重复；
- 有序集合（Zset）：和 Set 类型一样，也是 String 类型的集合，但它是有序的。
Redis 的应用场景有很多，但应用最广泛的是在数据缓存（提高访问速度）系统方面。
图 1 Redis在数据缓存系统中的应用
由上图可见，数据缓存系统会将一些在短时间内不发生变化，且会被频繁访问的数据（或者需要耗费大量资源生成的内容）放到 Redis 缓存数据库中，这样就可以让应用程序能够快速高效地读取它们。
在图 1 中，假如没有 Redis 缓存数据库，商城系统会直接去 MySQL 数据库中查询数据，并将结果返回用户。增加 Redis 缓存数据库后，查询数据的流程就变了，商城系统会先去 Redis 缓存数据库中查找数据，若没有，再去 MySQL 数据库中查询，查询到结果后会在 Redis 中存一份，下一次就可以直接从 Redis 中获取了。
因为 Redis 是直接将数据存储在内存中，而 MySQL 是将数据存储在硬盘中，相对而言，操作内存中的数据要比操作硬盘中的数据快。究竟有多快呢，举例说明：
- 固态硬盘读写速度大概是 300MB/s；
- 机械硬盘读写速度大概是 100MB/s；
- DDR4 内存的读写速度大约 50GB/s。
通过数据的对比，大家应该能想象到内存的读写速度有多快，这也是 Redis 缓存数据库被广泛应用于各大企业运维架构的原因，只要将那些被频繁访问的数据存储到 Redis 缓存数据库中，就能大幅提高用户访问速度，降低网站的负载和 MySQL/MariaDB 数据库的读取频率。
Redis 将数据全部存储在内存中，这样虽然大大提高了处理数据的速度，但也会带来安全性问题，一旦 Redis服务器发生意外情况，例如突然宕机或断电等，内存中的数据将会全部丢失。因此必须有一种方案能够保证 Redis 储存的数据不会因为突发状况导致丢失，这就是 Redis 的数据持久化存储机制，数据的持久化存储是 Redis 的重要特性之一。
Redis 的持久化存储功能可以将内存中的数据以文件形式保存在硬盘中，用来避免发生突发状况导致数据丢失。当 Redis 服务重启时，就可以利用之前持久化存储的文件恢复数据。
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