Redis是什么?
Redis
- [1] 什么是远程字典服务器？
- [2] 为什么redis是高性能的？
- [3] 分布式的含义？
- [4] NoSQL的含义？
Redis (REmote DIctionary Server)是一个开源（BSD许可），内存存储的数据结构服务器，可用作数据库，高速缓存和消息队列，是一个高性能的key-value数据库.
Redis与其他key-value缓存产品有以下三个特点：
- Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保持在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用.
- Redis不仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储.
- Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份.
为什么要用Redis
- 性能极高 – Redis读的速度是110000次/s，写的速度是81000次/s .
- 丰富的数据类型 – Redis支持Strings， Lists， Hashes， Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作.
- 原子 – Redis的所有操作都是原子性的，即要么成功执行要么失败完全不执行.单个操作是原子性的.多个操作也支持事务，即原子性，通过MULTI和EXEC指令包起来.
- 丰富的特性 – Redis还支持publish/subscribe， key过期等特性.
总结：
Redis（Remote Dictionary Server远程字典服务器)，是一款高性能的分布式数据库，基于内存运行并支持持久化的NoSQL数据库.
它可以储存键（key）与string、hash、list、set和sorted set五种不同类型的值（value）之间的映射.
使用redis可能出现缓存雪崩、缓存击穿、缓存穿透和数据库和缓存的双写一致性问题等问题.
[1] 什么是远程字典服务器？
远程：有远程的就有本地的.本地的意思就是你自己的电脑，远程就是指别人的电脑.
字典：就像普通的字典一样，数据字典就是用来对数据进行定义和解释的.它可以用作：数据库、缓存和消息中间件.
服务器：服务器就是远程电脑，服务器可以在网络中为其它客户机提供计算或者应用服务.
[2] 为什么redis是高性能的？
1）基于内存实现，完全内存计算；
2）单线程操作，避免了线程上下文切换操作；
3）多路I/O复用的线程模型，实现了一个线程监控多个IO流，及时响应请求；
4）Redis对外部的依赖比较少，属于轻量级内存数据库.
内存: 内存的访问速度是很快的，常用的DDR4内存的读写速度是机械硬盘的30倍；
单线程：避免了线程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
什么是线程上下文切换？
即使是单核CPU也支持多线程执行代码，CPU通过给每个线程分配CPU时间片来实现这个机制.时间片是CPU分配给各个线程的时间，因为时间片非常短，所以CPU通过不停地切换线程执行，让我们感觉多个线程时同时执行的，时间片一般是几十毫秒（ms）.CPU通过时间片分配算法来循环执行任务，当前任务执行一个时间片后会切换到下一个任务.但是，在切换前会保存上一个任务的状态，以便下次切换回这个任务时，可以再次加载这个任务的状态，从任务保存到再加载的过程就是一次上下文切换.
这就像我们同时读两本书，当我们在读一本英文的技术书籍时，发现某个单词不认识， 于是便打开中英文词典，但是在放下英文书籍之前，大脑必须先记住这本书读到了多少页的第多少行，等查完单词之后，能够继续读这本书.这样的切换是会影响读书效率的，同样上下文切换也会影响多线程的执行速度.
I/O多路复用技术是什么，为什么很快？
常见的IO模型有阻塞模型、非阻塞模型、IO多路复用，信号驱动IO，异步.
- 阻塞式IO: 使用系统调用，并一直阻塞直到内核将数据准备好，之后再由内核缓冲区复制到用户态，在等待内核准备的这段时间什么也干不了.
- 非阻塞式IO：内核在没有准备好数据的时候会返回错误码，而调用程序不会休眠，而是不断轮询询问内核数据是否准备好
- IO多路复用：类似非阻塞，只不过轮询不是由用户线程去执行，而是由内核去轮询，内核监听程序监听到数据准备好后，调用内核函数复制数据到用户空间
- 信号驱动IO： 应用进程使用 sigaction 系统调用，内核立即返回，应用进程可以继续执行，也就是说等待数据阶段应用进程是非阻塞的.
- 异步IO：应用进程执行 aio_read 系统调用会立即返回，应用进程可以继续执行，不会被阻塞，内核会在所有操作完成之后向应用进程发送信号.
不好理解？举例说明:
- 阻塞：比如某个时候你在去餐厅吃饭，又想出去逛街.但是你不知道饭菜什么时候来，只好坐在餐厅里面等.直到做好，然后吃完才离开去做逛街.这就是典型的阻塞.
- 非阻塞忙轮询：接着上面的例子，如果用忙轮询的方法，出去我们逛一会，然后每分钟回来问一下服务员：“饭菜好了没？”
- IO多路复用：餐厅安装了电子屏幕用来显示点餐的状态，逛街一会，回来就不用去询问服务员了，直接看电子屏幕就可以了.
- 异步IO：不想逛街，餐厅太吵了，回家好好休息一下.于是我们叫外卖，打个电话点餐，然后我可以在家好好休息一下，饭好了送货员送到家里来.这就是典型的异步，只需要打个电话说一下，然后可以做自己的事情，饭好了就送来了.
- 异步 I/O 与信号驱动 I/O 的区别在于，异步 I/O 的信号是通知应用进程 I/O 完成，而信号驱动 I/O 的信号是通知应用进程可以开始 I/O.
阻塞是个什么概念呢？
比如某个时候你在去餐厅吃饭，又想出去逛街.但是你不知道饭菜什么时候来，只好坐在餐厅里面等.直到做好，然后吃完才离开去做逛街.这就是典型的阻塞.
[3] 分布式的含义？
把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成许多小的部分，然后把这些部分分配给多个计算机进行处理，最后把这些计算结果综合起来得到最终的结果
[4] NoSQL的含义？
NoSQL泛指非关系型的数据库.与之对应的是关系数据库SQL.关系数据库的查询经常会关联两个表的数据，而NoSQL不关联表.