1、什么是redis？它主要用來干什么的？
Redis，英文全稱是Remote Dictionary Server（遠程字典服務），是一個開源的使用ANSI C語言撰寫、支持網路、可基于記憶體亦可持久化的日志型、Key-Value資料庫，并提供多種語言的API，
與MySQL資料庫不同的是，Redis的資料是存在記憶體中的，它的讀寫速度非常快，每秒可以處理超過10萬次讀寫操作，因此redis被廣泛應用于快取，另外，Redis也經常用來做分布式鎖，除此之外，Redis支持事務、持久化、LUA 腳本、LRU 驅動事件、多種集群方案，
知道redis是什么后，接下來我們來說一說redis為什么這么快，
2、redis為什么這么快？
我們來一個一個說明！
基于記憶體存盤實作
計算機專業的同學我們都知道記憶體讀寫是要比磁盤快很多的，Redis是基于記憶體實作的資料庫，相對于資料存在磁盤的mysql等資料庫，省去了磁盤I/O的消耗，
高校的資料結構
我們都知道，mysql索引為了提高效率，選擇了B+樹的資料結構，對于一個應用場景來說合理的資料結構可以讓你的應用或者程式更快，我們來看看Redis的資料結構–內部編碼圖：
String ： 動態字串SDS
List: 雙端鏈表LinkedList+壓縮鏈表ziplist
Hash: 壓縮鏈表ziplist+字典哈希表hashtable
Set: hashtable(+inset)
Zset: 壓縮鏈表ziplist+跳表skiplist
我們來說一說這幾種內部編碼：
1、SDS簡單動態字串
我們來和C語言中的char[ ]對比下
字串長度處理： Redis獲取字串長度，時間復雜度為O（1），而C語言中，需要從頭遍歷，復雜度為O（N），
空間預分配： 字串修改越頻繁的話，記憶體分配就越頻繁，就會很消費性能，而SDS修改和空間擴充，會額外分配未使用的空間，減少性能損耗，
惰性空間釋放： SDS縮短時，不是回收多余的記憶體空間，而是free記錄下多余的空間，后續有變更，直接使用free中記錄的空間，減少分配，
二進制安全： Redis可以存盤一些二進制資料，在C語言中字串遇到’/0’會結束，而SDS中標志字串結束的是len屬性，
2、字典
Redis 作為 K-V 型記憶體資料庫，所有的鍵值就是用字典來存盤，字典就是哈希表，比如HashMap，通過key就可以直接獲取到對應的value，而哈希表的特性，在O（1）時間復雜度就可以獲得對應的值，
3、跳表
跳表是Redis特有的資料結構，就是在鏈表的基礎上，增加多級索引提升查找效率，
跳表支持平均O（logN）,最壞O（N）復雜度的節點查找，還可以通過順序性操作，
合理的資料編碼
Redis 支持多種資料資料型別，每種基本型別，可能對多種資料結構，什么時候,使用什么樣資料結構，使用什么樣編碼，是redis設計者總結優化的結果，
String： 如果存盤數字的話，是用int型別的編碼;如果存盤非數字，小于等于39位元組的字串，是embstr；大于39個位元組，則是raw編碼，
List： 如果串列的元素個數小于512個，串列每個元素的值都小于64位元組（默認），使用ziplist編碼，否則使用linkedlist編碼
Hash： 哈希型別元素個數小于512個，所有值小于64位元組的話，使用ziplist編碼,否則使用hashtable編碼，
Set： 如果集合中的元素都是整數且元素個數小于512個，使用intset編碼，否則使用hashtable編碼，
Zset： 當有序集合的元素個數小于128個，每個元素的值小于64位元組時，使用ziplist編碼，否則使用skiplist（跳躍表）編碼，
合理的執行緒模型
1、I/O多路復用
多路I/O復用技術可以讓單個執行緒高效的處理多個連接請求，而Redis使用用epoll作為I/O多路復用技術的實作，并且，Redis自身的事件處理模型將epoll中的連接、讀寫、關閉都轉換為事件，不在網路I/O上浪費過多的時間，
2、什么是I/O多路復用？
I/O ： 網路 I/O
多路 ： 多個網路連接
復用： 復用同一個執行緒，
IO多路復用其實就是一種同步IO模型，它實作了一個執行緒可以監視多個檔案句柄；一旦某個檔案句柄就緒，就能夠通知應用程式進行相應的讀寫操作；而沒有檔案句柄就緒時,就會阻塞應用程式，交出cpu，
3、單執行緒模型
Redis是單執行緒模型的，而單執行緒避免了CPU不必要的背景關系切換和競爭鎖的消耗，也正因為是單執行緒，如果某個命令執行過長（如hgetall命令），會造成阻塞，Redis是面向快速執行場景的資料庫，，所以要慎用如smembers和lrange、hgetall等命令，
Redis 6.0 引入了多執行緒提速，它的執行命令操作記憶體的仍然是個單執行緒，
虛擬記憶體機制
redis直接自己構建了VM機制，不會像一般的系統會呼叫系統函式處理，會浪費一定的時間去移動和請求，
1、Redis的虛擬記憶體機制是啥呢？
虛擬記憶體機制就是暫時把不經常訪問的資料(冷資料)從記憶體交換到磁盤中，從而騰出寶貴的記憶體空間用于其它需要訪問的資料(熱資料)，通過VM功能可以實作冷熱資料分離，使熱資料仍在記憶體中、冷資料保存到磁盤，這樣就可以避免因為記憶體不足而造成訪問速度下降的問題，
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標籤：java
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