Redis核心特性

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1.内存模型与性能特征

  • 内存数据库（In-Memory）

    • 数据主要存储在内存 → 微秒级访问延迟
    • 支持持久化（RDB / AOF）保证数据不丢失

  • 单线程事件驱动（Reactor模型）

    • 核心执行单线程（避免锁竞争）
    • I/O 多路复用（epoll/kqueue）

  • 高吞吐

    • 单机 QPS 可达 10w+（取决于网络与命令复杂度）

2.数据结构

Redis ≠ KV数据库，而是 Data Structure Server

类型 结构 应用场景
String 字符串/二进制 缓存、计数器
List 双向链表 队列、消息队列
Hash 哈希表 用户属性
Set 无序集合 去重、标签
ZSet 有序集合 排行榜
Bitmap 位图 活跃统计
HyperLogLog 基数统计 UV
Stream 流 消息队列（增强版）

3.高可用与扩展能力

  • 主从复制（Replication）

  • 哨兵（Sentinel）自动故障转移

  • 集群（Cluster）

    • 分片（16384 slots）
    • 横向扩展

4.持久化机制

  • RDB（快照）

    • 周期性 dump
    • 恢复快

  • AOF（日志）

    • 追加写日志
    • 数据更安全

5.其他高级特性

  • 过期策略（TTL / LRU / LFU）
  • Lua脚本（原子执行）
  • Pipeline（批量请求）
  • GEO空间索引
  • ACL权限控制（Redis 6+）

6. 消息订阅与发布（Pub/Sub）

Redis 提供轻量级消息通信机制：

flowchart LR
    P[Publisher] -->|PUBLISH channel msg| R[(Redis)]
    R -->|推送| S1[Subscriber A]
    R -->|推送| S2[Subscriber B]

核心命令

命令 说明
PUBLISH channel msg 发布消息
SUBSCRIBE channel 订阅频道
PSUBSCRIBE pattern 模式订阅

7.与 Stream 的对比

维度 Pub/Sub Stream
持久化 ❌ ✅
ACK ❌ ✅
消费组 ❌ ✅
重放 ❌ ✅

👉 结论：

  • Pub/Sub → 实时广播
  • Stream → 专业消息队列

8. redis架构理解

graph TD
    A[Redis] --> B[数据结构引擎]
    A --> C[缓存系统]
    A --> D[消息系统]

    D --> D1[Pub/Sub 实时广播]
    D --> D2[Stream 消息队列]

    A --> E[事务机制]
    E --> E1[MULTI/EXEC]
    E --> E2[WATCH 乐观锁]