一：Redis簡介
簡單來說 redis 就是一個數據庫，不過與傳統數據庫不同的是 redis 的數據是存在內存中的，所以讀寫速度非常快，因此 redis 被廣泛應用於緩存方向。另外，redis 也經常用來做分佈式鎖。redis 提供了多種數據類型來支持不同的業務場景。除此之外，redis 支持事務 、持久化、LUA腳本、LRU驅動事件、多種集羣方案。（Redis的業務方向也是面試方向）
Redis的優點？
- 異常快
Redis 非常快，每秒可執行大約 110000 次的設置(SET)操作，每秒大約可執行 81000 次的讀取/獲取(GET)操作。
- 支持豐富的數據類型
Redis 支持開發人員常用的大多數數據類型，例如列表（list），集合（set），排序集（Sort set）和散列（hash）等等。這使得 Redis 很容易被用來解決各種問題，因爲我們知道哪些問題可以更好使用地哪些數據類型來處理解決。
- 操作具有原子性
所有 Redis 操作都是原子操作，這確保如果兩個客戶端併發訪問，Redis 服務器能接收更新的值。
- 多實用工具
Redis 是一個多實用工具，可用於多種用例，如：緩存，消息隊列(Redis 本地支持發佈/訂閱)，應用程序中的任何短期數據，例如，web應用程序中的會話，網頁命中計數等
Redis緩存的意義在於？
“高性能”和“高併發”兩個方面
高性能：
假如用戶第一次訪問數據庫中的某些數據。這個過程會比較慢，因爲是從硬盤上讀取的。將該用戶訪問的數據存在緩存中，這樣下一次再訪問這些數據的時候就可以直接從緩存中獲取了。操作緩存就是直接操作內存，所以速度相當快。如果數據庫中的對應數據改變的之後，同步改變緩存中相應的數據即可！
高併發：
直接操作緩存能夠承受的請求是遠遠大於直接訪問數據庫的，所以我們可以考慮把數據庫中的部分數據轉移到緩存中去，這樣用戶的一部分請求會直接到緩存這裏而不用經過數據庫。
爲什麼要用 redis 而不用 map/guava 做緩存?
緩存分爲本地緩存和分佈式緩存。以 Java 爲例，使用自帶的 map 或者 guava 實現的是本地緩存，最主要的特點是輕量以及快速，生命週期隨着 jvm 的銷燬而結束，並且在多實例的情況下，每個實例都需要各自保存一份緩存，緩存不具有一致性。
使用 redis 或 memcached 之類的稱爲分佈式緩存，在多實例的情況下，各實例共用一份緩存數據，緩存具有一致性。缺點是需要保持 redis 或 memcached服務的高可用，整個程序架構上較爲複雜。
二：Redis 的線程模型
redis 內部使用文件事件處理器 file event handler，這個文件事件處理器是單線程的，所以 redis 才叫做單線程的模型。它採用 IO 多路複用機制同時監聽多個 socket，根據 socket 上的事件來選擇對應的事件處理器進行處理。
文件事件處理器的結構包含 4 個部分：
- 多個 socket
- IO 多路複用程序
- 文件事件分派器
- 事件處理器（連接應答處理器、命令請求處理器、命令回覆處理器）
多個 socket 可能會併發產生不同的操作，每個操作對應不同的文件事件，但是 IO 多路複用程序會監聽多個 socket，會將 socket 產生的事件放入隊列中排隊，事件分派器每次從隊列中取出一個事件，把該事件交給對應的事件處理器進行處理。
redis 和 memcached 的區別
對於 redis 和 memcached 我總結了下面四點。現在公司一般都是用 redis 來實現緩存，而且 redis 自身也越來越強大了！
- redis支持更豐富的數據類型（支持更復雜的應用場景）
Redis不僅僅支持簡單的k/v類型的數據，同時還提供list，set，zset，hash等數據結構的存儲。memcache支持簡單的數據類型String。
- Redis支持數據的持久化，可以將內存中的數據保持在磁盤中，重啓的時候可以再次加載進行使用,而Memecache把數據全部存在內存之中。
- 集羣模式：memcached沒有原生的集羣模式，需要依靠客戶端來實現往集羣中分片寫入數據；但是 redis 目前是原生支持 cluster 模式的.
- Memcached是多線程，非阻塞IO複用的網絡模型；Redis使用單線程的多路 IO 複用模型。
IO多路複用模型簡圖如下：
重點：
要明白，通信是通過 socket 來完成的，不懂的同學可以先去看一看 socket 網絡編程。
首先，redis 服務端進程初始化的時候，會將 server socket 的 AE_READABLE 事件與連接應答處理器關聯。
客戶端 socket01 向 redis 進程的 server socket 請求建立連接，此時 server socket 會產生一個 AE_READABLE 事件，IO 多路複用程序監聽到 server socket 產生的事件後，將該 socket 壓入隊列中。文件事件分派器從隊列中獲取 socket，交給連接應答處理器。連接應答處理器會創建一個能與客戶端通信的 socket01，並將該 socket01 的 AE_READABLE 事件與命令請求處理器關聯。
假設此時客戶端發送了一個 set key value 請求，此時 redis 中的 socket01 會生 AE_READABLE 事件，IO 多路複用程序將 socket01 壓入隊列，此時事件分派器從隊列中獲取到 socket01 產生的 AE_READABLE 事件，由於前面 socket01 的 AE_READABLE 事件已經與命令請求處理器關聯，因此事件分派器將事件交給命令請求處理器來處理。命令請求處理器讀取 socket01 的 key value 並在自己內存中完成 key value 的設置。操作完成後，它會將 socket01 的 AE_WRITABLE 事件與命令回覆處理器關聯。
如果此時客戶端準備好接收返回結果了，那麼 redis 中的 socket01 會產生一個 AE_WRITABLE 事件，同樣壓入隊列中，事件分派器找到相關聯的命令回覆處理器，由命令回覆處理器對 socket01 輸入本次操作的一個結果，比如 ok，之後解除 socket01 的 AE_WRITABLE 事件與命令回覆處理器的關聯。
爲啥 redis 單線程模型也能效率這麼高？
- 純內存操作。
- 核心是基於非阻塞的 IO 多路複用機制。
- C 語言實現，一般來說，C 語言實現的程序“距離”操作系統更近，執行速度相對會更快。
- 單線程反而避免了多線程的頻繁上下文切換問題，預防了多線程可能產生的競爭問題。
redis 事務
Redis 通過 MULTI、EXEC、WATCH 等命令來實現事務(transaction)功能。事務提供了一種將多個命令請求打包，然後一次性、按順序地執行多個命令的機制，並且在事務執行期間，服務器不會中斷事務而改去執行其他客戶端的命令請求，它會將事務中的所有命令都執行完畢，然後纔去處理其他客戶端的命令請求。
在傳統的關係式數據庫中，常常用 ACID 性質來檢驗事務功能的可靠性和安全性。在 Redis 中，事務總是具有原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）和隔離性（Isolation），並且當 Redis 運行在某種特定的持久化模式下時，事務也具有持久性（Durability）。
你們的老婆來了！
