Redis缓存到底是咋回事，原理和实际用法简单聊聊

想象一下,你开了一家小卖部，最畅销的商品是可乐，如果每次有顾客来买可乐，你都得跑到几百米外的仓库里去拿，那效率就太低了，顾客等得着急，你也会累得够呛，你会在收银台下面放一个小冰柜，里面提前放上十几瓶可乐，这样，绝大多数时候，顾客要买可乐，你伸手从冰柜里就能拿出来，瞬间完成交易，这个“小冰柜”，就是缓存，而Redis，就是这么一个功能强大、速度极快的“超级电子冰柜”。

Redis的核心原理：快在哪里？

Redis这个“冰柜”之所以厉害，主要靠几下几点：

1. 数据全在内存里： 这是最关键的一点，普通数据库（比如MySQL）像你的大仓库，数据是存在硬盘上的，读写硬盘就像跑去仓库取货，有机械动作（磁头寻道），速度慢，而内存（RAM）是电子存储，读写速度是硬盘的成千上万倍，Redis把所有数据都放在服务器的内存里，所以读写操作快到飞起，通常能达到微秒级别，根据开源社区和官方文档的普遍描述，Redis能支持每秒数十万次的读写操作。
2. 简单的数据结构： Redis不像关系型数据库那样有复杂的表和关联关系，它提供了几种简单直接的数据结构，比如字符串（String）、列表（List）、集合（Set）、哈希（Hash）等，这些结构操作起来非常高效，因为规则简单，计算机处理起来就快。
3. 单线程模型： 你可能觉得多线程才能快，但Redis核心部分采用了单线程处理命令，这避免了多线程带来的竞争和锁的复杂性，使得Redis内部跟一台精密仪器一样，不会因为多个指令打架而卡顿，这里的单线程指的是处理网络请求和读写命令的核心模块，像持久化、集群数据同步等还是有其他线程或进程处理的。

简单总结,Redis的快，就是用“空间换时间”，它占用宝贵的内存资源，来换取无与伦比的读写速度。

实际应用中怎么用？

知道了原理,我们在实际开发中怎么用这个“超级冰柜”呢？最常见的就是把它放在应用程序和主数据库（比如MySQL）之间，作为一道缓存层。

一个典型的场景：网站文章详情页。

1. 没用缓存时： 每次用户打开一篇文章，网站程序都要去查询MySQL数据库，从硬盘里把文章内容读出来，如果这篇文章是爆款，每秒有成千上万人访问，数据库就会每秒被查询成千上万次，压力巨大，响应变慢，甚至可能崩溃。

2. 用了Redis之后：

   

   • 第一次访问： 用户请求文章A，程序首先去Redis里查，发现没有（这叫缓存未命中），于是程序再去MySQL数据库里取出文章A的完整数据，程序不是直接返回给用户就完了，它还会做一件重要的事：把文章A的数据存一份到Redis里，并设置一个过期时间，比如1小时。
   • 后续访问： 在接下来的1小时内，任何用户再来访问文章A，程序都首先去Redis里找，瞬间就能找到数据（这叫缓存命中），然后直接返回给用户，MySQL数据库完全不知情，轻松了很多。
   • 缓存更新： 1小时后，Redis里的这篇文章数据会自动过期删除，下次再有人访问时，又会重复“第一次访问”的步骤，从MySQL拉取最新的数据（万一文章有修改呢），并重新刷新缓存，这是一种常见的策略，保证数据不会在缓存里呆太久而变得“过时”。

除了这种基本的缓存，Redis还能干很多事：

• 存储会话（Session）： 用户登录网站后，登录状态信息可以存在Redis里，这样无论用户的请求被分配到哪台后台服务器，都能共享登录状态，非常适合集群环境。
• 排行榜： Redis的“有序集合（ZSet）”结构能轻松实现实时排行榜，比如游戏分数排名、商品销量排名等，插入和排序速度都极快。
• 计数器： 比如文章的点赞数、阅读量，因为Redis是内存操作，高频的增减计算非常合适，可以快速累加，然后定时同步到数据库。
• 消息队列： 利用列表（List）结构，可以实现简单的消息排队功能，一个程序往里放消息，另一个程序按顺序取消息处理。

使用缓存要注意什么？

用了缓存很爽,但也不是没有坑，最主要的就是数据一致性问题，后台管理员修改了文章A的内容，但此时Redis里还存着旧版本的数据，在过期之前，用户看到的就都是旧文章，这就出现了缓存和数据库数据不一致的情况，解决办法有几种，比如在更新数据库的同时，主动去把Redis里的旧缓存删除（这叫缓存失效），让下次访问时再加载新的，但这又涉及到更复杂的“先更新数据库还是先删除缓存”等并发问题，引入缓存也增加了系统的复杂性。

Redis缓存就是一个基于内存的超级高速数据仓库,它的核心价值在于其无与伦比的速度，通过把它作为数据库的前置缓冲层，可以极大地减轻后端数据库的压力，提升整个应用的响应速度，给用户带来“秒开”的流畅体验，但使用时也要时刻惦记着数据一致性问题，根据业务场景选择合适的缓存策略。