一、redis缓存框架介绍
redis是一个key-value存储系统。和Memcached类似，它支持存储的value类型相对更多，包括string(字符串)、list(链表)、set(集合)、zset(sorted set --有序集合)和hash（哈希类型）。这些数据类型都支持push/pop、add/remove及取交集并集和差集及更丰富的操作，而且这些操作都是原子性的。在此基础上，redis支持各种不同方式的排序。与memcached一样，为了保证效率，数据都是缓存在内存中。区别的是redis会周期性的把更新的数据写入磁盘或者把修改操作写入追加的记录文件，并且在此基础上实现了master-slave(主从)同步。

Redis 是一个高性能的key-value缓存系统。 redis的出现，很大程度补偿了memcached这类key/value存储的不足，在部 分场合可以对关系数据库起到很好的补充作用。它提供了Java，C/C++，C#，PHP，JavaScript，Perl，Object-C，Python，Ruby，Erlang等客户端，使用很方便。redis既是一个缓存框架也是一个非关系数据库。

redis的作者，叫Salvatore Sanfilippo，来自意大利的西西里岛，现在居住在卡塔尼亚。目前供职于Pivotal公司。
他使用的网名是antirez，如果你有兴趣，可以去他的博客逛逛，地址是antirez.com，当然也可以去follow他的github，地址是http://github.com/antirez。


二、redis特性
1.Redis数据库完全在内存中，使用磁盘仅用于持久性。
2.主从复制（master/slave replication）
3.Redis可以将数据复制到任意数量的从服务器。

4.异常快速：Redis的速度非常快，每秒能执行约11万集合，每秒约81000+条记录。
5.支持丰富的数据类型：Redis支持最大多数开发人员已经知道像列表，集合，有序集合，散列数据类型。这使得它非常容易解决各种各样的问题，因为我们知道哪些问题是可以处理通过它的数据类型更好。
6.操作都是原子性：所有Redis操作是原子的，这保证了如果两个客户端同时访问的Redis服务器将获得更新后的值。
7.多功能实用工具：Redis是一个多实用的工具，可以在多个用例如缓存，消息，队列使用(Redis原生支持发布/订阅)，任何短暂的数据，应用程序，如Web应用程序会话，网页命中计数等。


三、redis数据结构
redis提供五种数据类型：string，hash，list，set及zset(sorted set)。
string（字符串）
string是最简单的类型，你可以理解成与Memcached一模一样的类型，一个key对应一个value，其上支持的操作与Memcached的操作类似。但它的功能更丰富。
redis采用结构sdshdr和sds封装了字符串，字符串相关的操作实现在源文件sds.h/sds.c中。
数据结构定义如下：

typedefchar*sds;
structsdshdr{
longlen;
longfree;
charbuf[];
};

list(双向链表)
list是一个链表结构，主要功能是push、pop、获取一个范围的所有值等等。操作中key理解为链表的名字。
对list的定义和实现在源文件adlist.h/adlist.c，相关的数据结构定义如下：

//list迭代器
typedefstructlistIter{
listNode*next;
intdirection;
}listIter;
//list数据结构
typedefstructlist{
listNode*head;
listNode*tail;
void*(*dup)(void*ptr);
void(*free)(void*ptr);
int(*match)(void*ptr,void*key);
unsignedintlen;
listIteriter;
}list;

dict(hash表)
set是集合，和我们数学中的集合概念相似，对集合的操作有添加删除元素，有对多个集合求交并差等操作。操作中key理解为集合的名字。
在源文件dict.h/dict.c中实现了hashtable的操作，数据结构的定义如下：

//dict中的元素项
typedefstructdictEntry{
void*key;
void*val;
structdictEntry*next;
}dictEntry;
//dict相关配置函数
typedefstructdictType{
unsignedint(*hashFunction)(constvoid*key);
void*(*keyDup)(void*privdata,constvoid*key);
void*(*valDup)(void*privdata,constvoid*obj);
int(*keyCompare)(void*privdata,constvoid*key1,constvoid*key2);
void(*keyDestructor)(void*privdata,void*key);
void(*valDestructor)(void*privdata,void*obj);
}dictType;
//dict定义
typedefstructdict{
dictEntry**table;
dictType*type;
unsignedlongsize;
unsignedlongsizemask;
unsignedlongused;
void*privdata;
}dict;
//dict迭代器
typedefstructdictIterator{
dict*ht;
intindex;
dictEntry*entry,*nextEntry;
}dictIterator;

dict中table为dictEntry指针的数组，数组中每个成员为hash值相同元素的单向链表。set是在dict的基础上实现的，指定了key的比较函数为dictEncObjKeyCompare，若key相等则不再插入。

zset(排序set)
zset是set的一个升级版本，他在set的基础上增加了一个顺序属性，这一属性在添加修改元素的时候可以指定，每次指定后，zset会自动重新按新的值调整顺序。可以理解了有两列的mysql表，一列存value，一列存顺序。操作中key理解为zset的名字。

typedefstructzskiplistNode{
structzskiplistNode**forward;
structzskiplistNode*backward;
doublescore;
robj*obj;
}zskiplistNode;
typedefstructzskiplist{
structzskiplistNode*header,*tail;
unsignedlonglength;
intlevel;
}zskiplist;
typedefstructzset{
dict*dict;
zskiplist*zsl;
}zset;

四、选择redis的理由
有memcached使用经验的读者可能知道，用户只能用APPEND命令将数据添加到已有字符串的末尾。memcached的文档中声明，可以用APPEND命令来管理元素列表。这很好！用户可以将元素追加到一个字符串的末尾，并将那个字符串当作列表来使用。但随后如何删除这些元素呢？memcached采用的办法是通过黑名单（blacklist）来隐藏列表里面的元素，从而避免对元素执行读取、更新、写入（包括在一次数据库查询之后执行的memcached写入）等操作。相反地，Redis的LIST和SET允许用户直接添加或者删除元素。

使用Redis而不是memcached来解决问题，不仅可以让代码变得更简短、更易懂、更易维护，而且还可以使代码的运行速度更快（因为用户不需要通过读取数据库来更新数据）。除此之外，在其他许多情况下，Redis的效率和易用性也比关系数据库要好得多。

数据库的一个常见用法是存储长期的报告数据，并将这些报告数据用作固定时间范围内的聚合数据（aggregates）。收集聚合数据的常见做法是：先将各个行插入一个报告表里面，之后再通过扫描这些行来收集聚合数据，并根据收集到的聚合数据来更新聚合表中已有的那些行。之所以使用插入行的方式来存储，是因为对于大部分数据库来说，插入行操作的执行速度非常快（插入行只会在硬盘文件末尾进行写入）。不过，对表里面的行进行更新却是一个速度相当慢的操作，因为这种更新除了会引起一次随机读（random read）之外，还可能会引起一次随机写（random write）。而在Redis里面，用户可以直接使用原子的（atomic）INCR命令及其变种来计算聚合数据，并且因为Redis将数据存储在内存里面2，而且发送给Redis的命令请求并不需要经过典型的查询分析器（parser）或者查询优化器（optimizer）进行处理，所以对Redis存储的数据执行随机写的速度总是非常迅速的。

使用 Redis 而不是关系数据库或者其他硬盘存储数据库，可以避免写入不必要的临时数据，也免去了对临时数据进行扫描或者删除的麻烦，并最终改善程序的性能。虽然上面列举的都是一些简单的例子，但它们很好地证明了“工具会极大地改变人们解决问题的方式”这一点。

除了第6章提到的任务队列（task queue）之外，本书的大部分内容都致力于实时地解决问题。本书通过展示各种技术并提供可工作的代码来帮助读者消灭瓶颈、简化代码、收集数据、分发（distribute）数据、构建实用程序（utility），并最终帮助读者更轻松地完成构建软件的任务。只要正确地使用书中介绍的技术，读者的软件就可以扩展至令那些所谓的“Web扩展技术（web-sacle technology）”相形见绌的地步。

在了解了Redis是什么、它能做什么以及我们为什么要使用它之后，是时候来实际地使用一下它了。接下来的一节将对Redis提供的数据结构进行介绍，说明这些数据结构的作用，并展示操作这些数据结构的其中一部分命令。