Redis是什么？簡述它的優缺點？

Redis本質上是一個Key-Value類型的內存數據庫，很像Memcached，整個數據庫加載在內存當中操作，定期通過異步操作把數據庫中的數據flush到硬盤上進行保存。

因為是純內存操作，Redis的性能非常出色，每秒可以處理超過 10萬次讀寫操作，是已知性能最快的Key-Value 數據庫。

優點：

讀寫性能極高， Redis能讀的速度是110000次/s，寫的速度是81000次/s。

支持數據持久化，支持AOF和RDB兩種持久化方式。

支持事務， Redis的所有操作都是原子性的，意思就是要么成功執行要么失敗完全不執行。單個操作是原子性的。多個操作也支持事務，即原子性，通過MULTI和EXEC指令包起來。

數據結構豐富，除了支持string類型的value外，還支持hash、set、zset、list等數據結構。

支持主從復制，主機會自動將數據同步到從機，可以進行讀寫分離。

豐富的特性 – Redis還支持 publish/subscribe， 通知， key 過期等特性。

缺點：

數據庫容量受到物理內存的限制，不能用作海量數據的高性能讀寫，因此Redis適合的場景主要局限在較小數據量的高性能操作和運算上。

2. Redis為什么這么快？

內存存儲：Redis是使用內存（in-memeroy）存儲，沒有磁盤IO上的開銷。數據存在內存中，類似于 HashMap，HashMap 的優勢就是查找和操作的時間復雜度都是O（1）。

單線程實現（ Redis 6.0以前）：Redis使用單個線程處理請求，避免了多個線程之間線程切換和鎖資源爭用的開銷。注意：單線程是指的是在核心網絡模型中，網絡請求模塊使用一個線程來處理，即一個線程處理所有網絡請求。

非阻塞IO：Redis使用多路復用IO技術，將epoll作為I/O多路復用技術的實現，再加上Redis自身的事件處理模型將epoll中的連接、讀寫、關閉都轉換為事件，不在網絡I/O上浪費過多的時間。

優化的數據結構：Redis有諸多可以直接應用的優化數據結構的實現，應用層可以直接使用原生的數據結構提升性能。

使用底層模型不同：Redis直接自己構建了 VM （虛擬內存）機制 ，因為一般的系統調用系統函數的話，會浪費一定的時間去移動和請求。

Redis的VM（虛擬內存）機制就是暫時把不經常訪問的數據（冷數據）從內存交換到磁盤中，從而騰出寶貴的內存空間用于其它需要訪問的數據（熱數據）。通過VM功能可以實現冷熱數據分離，使熱數據仍在內存中、冷數據保存到磁盤。這樣就可以避免因為內存不足而造成訪問速度下降的問題。

Redis提高數據庫容量的辦法有兩種：一種是可以將數據分割到多個RedisServer上；另一種是使用虛擬內存把那些不經常訪問的數據交換到磁盤上。需要特別注意的是Redis并沒有使用OS提供的Swap，而是自己實現。