认识 Redis 与 分布式

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Redis 的简介

Redis 是一个在内存中存储数据的中间件
一方面用于作为数据库，另一方面用于作为数据缓存，适用于分布式系统中
Redis 基于网络，进行进程间通信，把自己内存中的变量给别的进程，甚至别的主机的进程进行使用

Redis 的初心: 是用来作为一个 “消息中间件” (消息队列)的，用于分布式系统下的生产者消费者模型，不过当前很少会直接使用 Redis 作为消息中间件了

Redis 通常和 MySQL 结合起来使用

MySQL 最大的问题在于，访问速度比较慢，很多互联网产品中,对于性能要求是很高；
Redis 可以作为数据库使用，最大的特点就是访问速度快！但是和 MySQL 相比，最大的劣势，就是存储空间有限；
通常情况下，最优的选择就是Redis 和 MySQL 的结合使用，当然还是要看使用场景的。

具体的使用原则采用“二八原则”：20%的热点数据，满足80%的访问需求

分布式系统

引入多个主机/服务器，协同配合完成一系列的工作
如 Web 服务器与数据库分别⼯作在不同的服务器上，或者多台 Web 服务器被分别部署在不同服务器上。
注：这里多个主机指的是物理上的多个主机

分布式的架构演进

请各位亲们，移步到博主的另一篇博客： docker 的八大技术架构(图解)

常见概念

应⽤（Application）/ 系统（System）
一个应用，就是一 个/组 服务器程序

模块（Module）/ 组件（Component）
—个应目里面有很多个功能，每个独立的功能，就可以称为是一个模块/组件

集群（Cluster）
引入多个主机/服务器，协同配合完成一系列的工作
注：这里的多个主机指的是逻辑上的多个主机

分布式 和 集群的区别：
分布式强调的是物理形态，即⼯作在不同服务器上并且通过⽹络通信配合完成任务；
⽽集群更在意逻辑形态，即是否为了完成特定服务⽬标。

主（Master）/ 从（Slave）
分布式系统中一种比较典型的结构：多个服务器节点，其中一个是主，另外的都是从。
从节点的数据要从主节点这里同步过来

中间件（Middleware）
提供和业务无关的服务的软件，比如：数据库；缓存；消息队列

评价指标（Metric）

• 可用性（Availability）： 系统整体可用的时间 / 总的时间
• 响应时长（Response Time RT）： 衡量服务器的性能，和具体服务器要做的业务密切相关的，数值越小越好
• 吞吐（Throughput）vs 并发（Concurrent）： 衡量系统的处理请求的能力，也是属于衡量性能的一种方式

Redis 的特性

官网核心特性的介绍页面

1. In-memory data structures

在内存中存储数据

MySQL 主要是通过“表"的方式来存储组织数据的，属于"关系型数据库"；
Redis 主要是通过“键值对"（key 都是 string, value 则是上述的strings, hashes, lists, sets, sorted sets, streams）
的方式来存储组织数据的，属于"非关系型数据库"

2. Programmability

可编程性

针对Redis的操作，可以直接通过简单的交互式命令进行操作，也可以通过一些脚本的方式，批量执行一些操作(可以带有一些逻辑)，在 Redis 主要支持 Lua（“橹啊”）这个编程语言

3. Extensibility

扩展

可以在 Redis 原有的功能基础上再进行扩展，Redis 提供了一组API，可以使用 C，C++，Rust 这几个语言编写 Redis 扩展（本质上是一个动态链接库）
自己去扩展 Redis 的功能，在 Redis 自身已经提供了很多的数据结构和命令下，可以通过扩展，让 Redis支持更多的数据结构以及支持更多的命令

4. Persistence

持久化

Redis 把数据存储在内存上的，由于内存的数据是“易失"的，进程退出/系统重启都会导致内存中的数据消失
解决：Redis 会把数据存储在硬盘上，以内存为主，硬盘为辅（硬盘相当于对内存的数据备份了一下）；
如果 Redis 重启了，就会在重启时加载硬盘中的备份数据使 Redis 的内存恢复到重启前的状态

5. Clustering

Horizontal scalability：水平扩展，这个水平扩展，类似于"分库分表"；
Redis 作为一个分布式系统中的中间件，能够支持集群是很关键的；
一个 Redis 能存储的数据是有限的(内存空间有限)，引入多个主机，部署多个 Redis 节点，每个 Redis 节点存储数据的一部分

6. High availability

高可用 => 冗余/备份
Redis 自身也是支持"主从”结构的，从节点就相当于主节点的备份

Redis 最大的特性：快

快的原因：
1.Redis 数据是在内存中，比访问硬盘的数据库，要快很多
2.Redis 核心功能都是比较简单的逻辑 => 核心功能都是比较简单的操作内存中的数据结构
3.从网络角度上，Redis 使用了 IO 多路复用(epoll)的方式：使用一个线程来管理很多个socket
4.Redis 使用的是单线程模型(虽然更高版本的Redis引入了多线程)，这样的单线程模型，减少了不必要的线程之间的竞争开销