Redis

快速的开源内存中数据存储,可用作数据库、缓存、消息代理和队列。

Redis 是什么?

Redis 是一款快速的开源内存中键值数据存储,可用作数据库、缓存、消息代理和队列。它可实现亚毫秒级响应时间,每秒处理数百万个请求,为游戏、广告技术、金融服务、医疗保健和物联网中的实时应用程序提供支持。Redis 是缓存、会话管理、实时分析、地理空间、聊天/消息收发、媒体流和游戏排行榜的常见选择。

Redis 如何运作?

数据库将数据存储在磁盘或 SSD 上,而所有 Redis 数据驻留在内存中。由于无需访问磁盘,Redis 等内存数据存储避免了查找时间延迟,并且可以在几微秒内访问数据。Redis 具备通用的数据结构、高可用性、地理空间、磁盘持久性和群集支持,让构建实时 Internet 规模的应用程序变得更简单。

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Redis 的优势

内存中数据存储

PostgreSQL、Cassandra、MongoDB 等数据库将大部分数据存储在磁盘或 SSD 上,而 Redis 则将所有数据存储在服务器的主内存上。在传统的基于磁盘的数据库中,大多数操作都需要往返磁盘。相比之下,Redis 之类的内存数据存储不会受到相同的损失。因此,它们可以支持更多操作并缩短响应时间。它可以提供超快的性能,读取或写入操作的平均时间不到一毫秒,并支持每秒数百万次的操作。

灵活的数据结构

与提供有限数据结构的简单键值数据存储不同,Redis 可提供各种各样的数据结构,以满足您的应用程序需求。Redis 数据类型包括:

  • 字符串 – 最大 512MB 的文本或二进制数据
  • 列表 – 按添加顺序列出的字符串集合
  • 集 – 未排序的字符串集合,支持与其他集类型的相交、联合以及差运算
  • 排序集 – 根据值排序的集
  • 哈希 – 同于存储字段和值的列表
  • 地理空间 – 用于标记存储位置坐标
  • 位图 – 提供位级操作

简单性和易用性

借助 Redis,您可以减少用于存储、访问和使用应用程序中的数据的代码行数,从而简化您的代码。例如,如果您的应用程序将数据存储在 HashMap 中,而您想将这些数据存储在数据存储中,那么只需使用 Redis 哈希数据结构来存储这些数据即可。至于没有哈希数据结构的数据存储中的相似任务,则需要许多行代码才能从一种格式转换为另一种格式。Redis 附带有原生数据结构和许多选项,以操作您的数据并与之交互。Redis 开发人员可以使用一百多种开源客户端。支持的语言包括 Java、Python、PHP、C、C++、C#、JavaScript、Node.js、Ruby、R、Go 等。

复制和持久性

Redis 采用的是主副本架构,并支持异步复制,用户执行此类复制时可以将数据复制到多个副本服务器。它能够提供更出色的读取性能(因为请求可以在多个服务器间进行拆分)和恢复功能(主服务器发生中断时)。为了实现持久性,Redis 支持时间点备份(将 Redis 数据集复制到磁盘)。

高可用性和可扩展性

Redis 在单个主节点或群集拓扑中提供主副本架构。这让您可以构建高度可用的解决方案,从而提供一致的性能和可靠性。如果您需要调整群集大小,它还为您提供了多种选项,包括横向扩展、纵向缩减或扩展。这让您的群集能够根据您的需求而发展。

可延展性

Redis 是一个开源项目,由充满活力的社区提供支持。Redis 是基于开放标准的,没有任何供应商或技术限制。它支持开放的数据格式,并拥有大量客户。

缓存

Redis 是实施高度可用的内存中缓存的绝佳选择,它可以降低数据访问延迟、提高吞吐量,并可以减轻关系数据库和应用程序或 NoSQL 数据库和应用程序的负载。Redis 能够以亚毫秒级的响应时间为频繁请求的项目提供支持,并支持您轻松扩展以满足更高负载的需求,而无需增加昂贵的后端。使用 Redis 缓存的常见示例包括:数据库查询结果缓存、持久性会话缓存、网页缓存,以及缓存频繁使用的对象(例如映像、文件和元数据)等。

聊天、消息收发和队列

Redis 支持发布/订阅、模式匹配和各种数据结构,例如列表、排序集和哈希。这使得 Redis 能够支持高性能的聊天室、实时评论流、社交媒体信息以及服务器内部通信。借助 Redis 列表数据结构,客户能够轻松实施轻量级队列。这类列表提供了原子操作和屏蔽功能,适用于各种需要可靠消息代理或循环表的应用程序。

游戏排行榜

Redis 是寻求构建实时排行榜的游戏开发者的热门选择。可直接使用 Redis 有序集数据结构,此结构实现了元素的唯一性,同时又可维护按用户分数排序的列表。创建实时排序表像用户分数在每次更改后进行更新一样简单。您也可以使用时间戳作为分数,使用有序集处理时间序列数据。

会话存储

作为具备高可用性和持久性的内存中数据存储,Redis 是应用程序开发人员用来为 Internet 级应用程序存储和管理会话数据的常见选择。Redis 可提供管理会话数据(如用户配置文件、凭证、会话状态和用户特定的个性化)所需的亚毫秒级延迟、可扩展性和弹性。

富媒体流

Redis 提供了一个快速的内存中数据存储,支持实时流使用案例。Redis 可存储用于用户配置文件和查看历史记录的元数据、数百万用户的身份验证信息/令牌,以及清单文件,以便 CDN 能够将视频一次性流式传输到数百万移动和桌面用户。

地理空间

Redis 提供专门构建的内存中数据结构和运算符,以便从规模和速度方面管理实时地理空间数据。由于包含可用于实时存储、处理和分析地理空间数据的 GEOADD、GEODIST、GEORADIUS 和 GEORADIUSBYMEMBER 等多个命令,Redis 可以轻松快速地进行地理空间分析。您可以使用 Redis 向应用程序添加基于位置的功能,如驾驶时间、驾驶距离和兴趣点。

Machine Learning

数据驱动的现代化应用程序需要 Machine Learning 来快速处理数据量、数据多样性和数据速率,并自动制定决策。对于游戏和金融服务中的欺诈检测、广告技术中的实时竞价,以及共享约会和共享单车中的配对等使用案例而言,能够在几十毫秒内处理实时数据并做出决策至关重要。Redis 为您提供了快速的内存中数据存储,可快速构建、培训和部署 Machine Learning 模型。

实时分析

Redis 可作为内存中数据存储,与流解决方案(例如 Apache Kafka 和 Amazon Kinesis)搭配使用,以亚毫秒级延迟提取、处理和分析实时数据。Redis 是实时分析使用案例的理想选择,例如社交媒体分析、广告投放、个性化和 IoT。

语言支持

Redis 支持大多数领先的编程语言和协议,包括:

Python

Java

PHP

AWS 上完全托管的 Redis

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