Redis知识点梳理深入理解分布式缓存技术（redis知识点梳理）

Redis知识点梳理：深入理解分布式缓存技术

Redis是一款开源的，支持多种数据结构的(in-memory)key-value数据库，常用于高性能的缓存，也可以作为消息中间件和NoSQL数据库使用。在多人协作的分布式系统中，Redis广泛应用于实现大规模的缓存以提供高效的数据读写，包括Web应用程序、移动应用程序、游戏等，它在cache领域有着非凡的技术表现。为了更好地理解Redis与分布式缓存技术，本文整理了Redis的相关知识点，以及Redis在实践中的应用场景。

优缺点

与原生的Cache和数据库相比，Redis有着更快的读写速度，同时也更安全可靠。Redis将全部数据存放在内存中，可以达到更快的读写访问速度；而当内存空间不足时，Redis支持将冷数据存储到磁盘上以释放内存。同时，由于Redis支持数据的持久化，能够更好地保证数据的安全性。但Redis也有着较高的内存占用和不够灵活的数据结构访问限制。

Redis缓存的实现方式

Redis可用于多种缓存模式，包括数据查询模式、页面缓存模式等。其中数据查询模式是较为常用的一种，它解决了数据库的瓶颈，通过将请求的数据缓存在Redis中，从而避免了请求对数据库的频繁访问。实现方式大致为：

将Redis客户端插入应用程序中，在应用的数据访问层，检查数据是否已经存在于缓存中：

`if(redis.exists(key)){

return redis.get(key);

}`

如果缓存中没有该数据，在数据访问完成后，将数据存入Redis中，以备下次查询时使用：

`redis.setex(key, cacheTime, value);`

通过这种方式，Redis可以有效地减轻数据库请求负担，提高数据读写的效率。

Redis的应用场景

Redis广泛应用于缓存、SESSION存储、队列功能等。在缓存中，通过将缓存设置在内存中，Redis快速地获取缓存数据，从而缓解了磁盘I/O速度缓慢的问题。此外，在SESSION存储中，Redis可以快速、安全地处理用户SESSION信息，有效地保障用户数据的安全性。在队列功能中，Redis简化了任务排队等待的复杂性，通过分布式的队列功能支持实现异步处理和降低并发瓶颈，提高应用程序的性能效率。

Redis的分片模式

在分布式缓存环境中，Redis提供了一种基于分片的方式来扩展系统容量。由于Redis单机有着较高的内存使用，通过cluster集群的方式来避免内存占用过高的问题，同时可以达到比单机更高的性能。Cluster是Redis用来支持分布式的一个工具，通过将数据划分为一定数量的散片，任何的Redis客户端通过集群实现高可用的缓存访问。以下是Redis Cluster中节点的拓扑图：


在Redis分片中，使用HASH算法对key进行散列，将key散列结果与集群节点数取模，从而实现高效的数据分离。其中Redis Cluster提供了五种不同的HASH算法，包括fnv1_64、fnv1a_64、fnv1_32、fnv1a_32、jenkins。通过不同的HASH算法，实现数据分布的不同方式，选择不同的HASH算法有助于保证缓存性能的有效性。

本文对Redis的概念、应用场景以及分片方式进行了简要介绍，希望能够对Redis的相关知识有一定的了解，为分布式缓存技术的优化与提升提供一些思路。