Redis特性&版本

特性

1.速度

正常情况下，Redis执⾏命令的速度⾮常快，官⽅给出的数字是读写性能可以达到10万/秒，当然这也取决于机器的性能

• Redis 的所有数据都是存放在内存中，根据该表可得出，把数据放在内存中是Redis速度快的最主要原因
  
• Redis是使用C语言实现的，一般来说C语言实现的程序距离操作系统更近，执行速度相对会更快。
• Redis使用了单线程，预防了多线程可能产生的竞争问题。

Redis在6.0版本引⼊了多线程机制，但主要也是在处理⽹络和IO，不涉及到数据命令，即命令的执⾏仍然采⽤了单线程模式。

2.基于键值对的数据结构服务器

• ⼏乎所有的编程语⾔都提供了类似字典的功能，例如C++⾥的map、Java⾥的map、Python⾥的dict等，类似于这种组织数据的⽅式叫做基于键值对的⽅式，与很多键值对数据库不同的是，Redis 中的值不仅可以是字符串，⽽且还可以是具体的数据结构，这样不仅能便于在许多应⽤场景的开发，同时也能提⾼开发效率。
• Redis的全程是REmoteDictionaryServer，它主要提供了5种数据结构：字符串（string）、哈希（hash）、列表（list）、集合（set）、有序集合（orderedset/zet），同时在字符串的基础之上演变出了位图（Bitmaps）和HyperLogLog两种神奇的”数据结构“，并且随着LBS（LocationBasedService，基于位置服务）的不断发展，Redis3.2.版本种加⼊有关GEO（地理信息定位）的功能

3.丰富的功能

除了5种数据结构，Redis还提供了许多额外的功能：

• 提供了键过期功能，可以⽤来实现缓存。
• 提供了发布订阅功能，可以⽤来实现消息系统。
• ⽀持Lua脚本功能，可以利⽤Lua创造出新的Redis命令。
• 提供了简单的事务功能，能在⼀定程度上保证事务特性。
• 提供了流⽔线（Pipeline）功能，这样客⼾端能将⼀批命令⼀次性传到Redis，减少了⽹络的开销。

4.简单稳定

• Redis的源码很少，早期版本的代码只有2万行左右，3.0 版本以后由于添加了集群特性，代码增⾄5万行左右，相对于很多NoSQL数据库来说代码量相对要少很多，也就意味着普通的开发和运维⼈员完全可以“吃透”它。
• Redis使⽤单线程模型，这样不仅使得Redis服务端处理模型变得简单，⽽且也使得客⼾端开发变得简单。
• Redis不需要依赖于操作系统中的类库（例如Memcache需要依赖libevent这样的系统类库），Redis自己实现了事件处理的相关功能。

5.客户端语言多

Redis 提供了简单的TCP通信协议，很多编程语⾔可以很⽅便地接⼊到Redis，并且由于Redis受到社区和各⼤公司的⼴泛认可，所以⽀持Redis的客⼾端语⾔也⾮常多，⼏乎涵盖了主流的编程语⾔，例如C、C++、JavaPHP、Python、NodeJS等，后续我们会对Redis的客⼾端使⽤做详细说明。

6.持久化（Persistence）

通常看，将数据放在内存中是不安全的，⼀旦发⽣断电或者机器故障，重要的数据可能就会丢失，因此Redis提供了两种持久化⽅式：RDB和AOF，即可以⽤两种策略将内存的数据保存到硬盘中（如图所示），这样就保证了数据的可持久性，后续我们将对Redis的持久化进行详细说明。

Redis内存到硬盘的持久化

7.主从复制

Redis 提供了复制功能，实现了多个相同数据的Redis副本（Replica）（如图所示），复制功能是分布式Redis的基础。

• 主从复制架构
  

8.高可用（HighAvailability）和分布式（Distributed）

Redis 提供了高可用实现的Redis哨兵（RedisSentinel），能够保证Redis结点的故障发现和故障自动转移。也提供了Redis集群（RedisCluster），是真正的分布式实现，提供了高可用、读写和容量的扩展性。

Redis 重大版本

Redis 借鉴了Linux操作系统对于版本号的命名规则：版本号第⼆位如果是奇数，则为非稳定版本（例如2.7、2.9、3.1），如果是偶数，则为稳定版本（例如2.6、2.8、3.0、3.2）。当前奇数版本就是下⼀个稳定版本的开发版本，例如2.9版本是3.0版本的开发版本。所以我们⽣产环境通常选取偶数版本的Redis，如果对于某些新的特性想提前了解和使用，可以选择最新的奇数版本。

1、Redis 2.6

• 服务端支持Lua脚本
• 去掉虚拟内存相关功能。
• 放开对客户端连接数的硬编码限制。
• 键的过期时间支持毫秒。
• 从结点提供只读功能。两个新的位图命令：bitcount和bitop。
• 增强了redis-benchmark的功能：支持定制化的压测、CSV格式输出等功能。
• 基于浮点数自增命令：incrbyfloat和hincrbyfloat。
• redis-cli 可以使⽤–eval参数实现Lua脚本执行。
• shutdown命令增强。
• Info可以按照setction输出，并且添加了⼀些统计项。
• 重构了大量的核心代码，所i有集群相关的代码都去掉了，会在3.0支持cluster功能。
• sort命令优化。

2、Redis 2.8

• 添加部分主从复制的功能，在⼀定程度上降低了由于网络问题，造成频繁全量复制生成RDB对
  系统造成的压力。
• 尝试性地支持IPv6。
• 可以通过configset命令设置maxclients。
• 可以用bind命令绑定多个IP地址。
• Redis设置了明显的进程名，方便使用ps命令查看系统进程。
• configrewrite 命令可以将configset持久化到Redis配置文件中。
• 发布订阅添加了pubsub命令。
• RedisSentinel第⼆版，相比于Redis2.6的RedisSentinel，此版本已经变成生产可用。

3、Redis 3.0

• RedisCluster：Redis提供的官方分布式实现。
• 全新的embeddedstring对象编码结果，优化了小对象内存访问，在特定的工作负载时，下载速度大幅提⾼。
• 优化了LRU算法，大幅提供性能。
• migrate链接缓存，⼤幅提供键迁移的速度。
• migrate命令新增两个参数：copy和replace。
• clientpause命令，在指定时间内中⽌处理客户端请求。
• bitcount命令性能提⾼。
• configset设置maxmemory时候能够设置不⼀样的单位（以前只能是字节）。
• Redis⽇志⼩作调整：⽇志中会反应当前实例的角色（master或者slave）。
• incr命令性能提⾼

Redis 3.2

• 添加GEO相关功能。
• SDS在速度和节省空间上都作了优化。
• ⽀持⽤upstart或者systemd管理Redis进程。
• 新的List编码类型：quicklist。
• 从节点读取过时数据保证⼀致性。
• 添加了hstrlen命令。
• 加强了debug命令，⽀持了更多的参数。
• Lua脚本功能加强。
• 添加了LuaDebugger。
• configset⽀持更多的配置参数。
• 优化了Redis崩溃后的相关报告。
• 新的RDB格式，可是仍然兼容旧的RDB。
• 加速RDB的加载速度。
• spop命令⽀持个数参数。
• cluster nodes命令获得加速。
• Jemalloc更新到4.0.3版本。

Redis 4.0

• 提供了模块系统（module），⽅便第三⽅开发者拓展Redis的功能。
• PSYNC2.0：优化了以前版本中，主从节点切换必然引发全量复制的问题。
• 提供了新的缓存剔除算法：LFU（LastFrequentlyUsed），注意LFU和LRU算法的不同之处，LRU的淘汰规则是基于访问时间，⽽LFU是基于访问次数的，并对已有算法进⾏了优化。
• 提供了⾮阻塞del和flushall/flushdb功能，新添加了unlink命令，这个命令是del命令的异步版本，它可以将删除指定键的操作放在后台线程⾥⾯执⾏。
• 提供了memory命令，实现对内存更为全⾯的监控统计。
• 提供了交互数据库功能，实现Redis内部数据库的数据置换。
• 提供了RDB-AOF混合持久化格式，充分利⽤了AOF和RDB各⾃优点。
• RedisCluster兼容NAT和docker。

Redis 5.0

• 新的流数据类型（stream）。
• 新的Redis模块API：定时器、集群和字典API。
• RDB现在可存储LFU和LRU信息。
• redis-cli 中的集群管理器从Ruby（redis-trib.rb）移植到了C语⾔代码。执⾏redis-cli-cluster help 命令以了解更多信息。
• 新的有序集合(sortedset)命令：zpopmin/zpopmax和阻塞变体（blockingvariants）。
• 升级Activedefragmentation⾄v2版本。
• 增强HyperLogLog的实现。
• 更好的内存统计报告。
• 许多包含⼦命令的命令现在都有⼀个help⼦命令。
• 客⼾端频繁连接和断开连接时，性能表现更好。
• 许多错误修复和其他⽅⾯的改进。
• 升级Jemalloc⾄5.1版本。
• 引⼊clientunblock和clientid。
• 新增lolwut命令。
• 在不存在需要保持向后兼容性的地⽅，弃⽤"slave"术语。
• ⽹络层中的差异优化。
• 增强对Lua的⽀持：将Lua脚本更好地传播到replicas/AOF、Lua脚本现在可以超时并在副本中进⼊-BUSY状态
• 引⼊动态的HZ（DynamicHZ）以平衡空闲CPU使⽤率和响应性。
• 对Redis核⼼代码进⾏了重构并在许多⽅⾯进⾏了改进。

Redis 6.0

• Redis6.0引⼊多线程IO，但多线程部分只是⽤来处理⽹络数据的读写和协议解析，执⾏命令仍
  然是单线程
• 实现了client-side-caching（客⼾端缓存）功能。放弃了cachingslot，⽽只使⽤keynames。
• Redis6.0开始在兼容RESP2的基础上，开始⽀持RESP3（RESP，RedisSerialization Protocol 是Redis服务端与客⼾端之间通信的协议）。
• 连接⽀持SSL，更加安全。
• 增强ACL权限控制：⽀持对客⼾端的权限控制，实现对不同的key授予不同的操作权限、新增⼀个新的ACL⽇志命令，允许查看所有违反ACL的客⼾机、访问不应该访问的命令、访问不应该访问的密钥，或者验证尝试失败。这对于调试ACL问题⾮常有⽤。
• 提升了RDB⽇志加载速度。
• 发布官⽅的Redis集群代理模块RedisClusterProxy。
• 提供了众多的新模块（modules）API。

Redis 7.0

• 将AOF⽂件的存储⽅式改为在⼀个⽂件夹下存储多个⽂件。
• 将持久化⽂件RDB的版本升级为10，与之前的RDB⽂件版本不再兼容。
• 在读取⽼的RDB⽂件格式的时候将ziplist转换为listpack，这种转换发⽣于两种情况之下：从磁盘读取⽂件或者从⼀个主节点进⾏复制⽂件的时候。
• 在redis.conf配置⽂件中，protected-mode默认更改为yes，只有当你希望你的客⼾端在没有授权的情况下可以连接到Redisserver的时候可以将protected-mode设置为no。
• 在ACL中，pub/subchannel默认是被阻塞的。
• 在从节点中，TTL的时间标识的是绝对时间，不再是相对时间，从⽽保证了过期数据被及时删除。
• 不再⽀持gopher协议。
• 当在配置⽂件中设置replica-serve-stale-data=no，当主节点不再提供服务时，ping命令得不
  到返回值