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知识路径： > 数据库技术 > 数据库技术基础 > 数据库模型 > 典型数据库：RDB(关系数据库）、OODB（面向对象数据库）、ORDB（对象关系数据库）、XML数据库、NoSQL(非关系数据库） > 非关系型数据库NoSQL > NoSQL数据库的种类 > 键值存储 > 键值存储产品 >
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被考频率：低频率
总体答错率：48%
知识难度系数： 
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相关知识点：2个
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Redis是一种主要基于内存存储和运行，能够快速响应的键值数据库，属于临时和永久兼具类型，有点像Memcached，整个数据库统统加载在内存当中进行操作，但是通过定期异步操作把数据库数据flush到硬盘上进行保存。因为是纯内存操作，Redis的性能非常出色，每秒可以处理超过10万次读写操作。
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Redis的出色之处不仅仅是性能，Redis最大的魅力是支持保存List链表和Set集合的数据结构，而且还支持对List进行各种操作。此外单个value的最大限制是1GB，不像Memcached只能保存1MB的数据。其主要缺点是数据库容易受到物理内存的限制，不能用作海量数据的高性能读写，并且它没有原生的可扩展机制，不具有扩展能力，要依赖客户端来实现分布式读写，因此Redis适合的场景主要局限在较小数据量的高性能操作和运算上。
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将传统关系型数据库、MongoDB和Redis的特点做一个简单对比。如下表所示，读写响应性能上，传统关系型数据库一般，MongoDB类似于磁盘读写的NoSQL数据库速度较快，基于内存存储的Redis数据库最快。但是传统关系型数据库应用范围广泛，后两者以互联网应用为主。在当前互联网环境下，许多大型网站需要这种处理高并发和高响应的内存数据应用。
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传统关系型数据库和MongoDB、Redis的比较
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Redis的数据库存储模式，是基于键值（Key-Value）基本存储原理，进行细化分类，构建了具有自身特点的数据结构类型。像MySQL这样的关系型数据库，表的结构比较复杂，会包含很多字段，可以通过SQL语句，来实现非常复杂的查询需求。而Redis客户只包含“键”和“值”两部分，只能通过“键”来查询“值”。正是因为这样简单的存储结构，也让Redis的读写效率非常高。键的数据类型是字符串，但是为了丰富数据存储的方式，方便开发者使用，值的数据类型很多，它们分别是字符串、列表、字典、集合、有序集合。在对数据进行各种命令操作之前，首先要掌握Redis的数据结构类型特点。
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字符串是Redis数据库最简单的数据结构，形式如下表所示，字符串值的内容是二进制的，意味着可以把数字、文本、图片、视频等都赋给这个值，最大长度不能超过512MB。键名的命名要容易阅读，方便系统维护；键名不要太长，否则会影响数据库执行效率。
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列表由若干插入顺序的字符串组成，支持存储一组数据。这种数据类型对应两种实现方法，一种是压缩列表，另一种是双向循环链表。列表中存储的数据量比较小的时候，列表就可以采用压缩列表的方式实现。压缩列表由Redis自己设计实现，类似于数组，通过一片连续的内存空间存储数据，在读写操作时只能从其两头开始（由链表的寻址方式所决定）。不过，它跟数组不同的一点是Redis允许存储的数据大小不同。如下表所示，将700010看作表头的第一个结点字符串数据，结尾是700012字符串。值的内容允许重复出现。列表可用于聊天记录、博客评论等无需调整字符串顺序但又需要快速响应的场景。
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集合是由不重复且无序的字符串元素组成的整体，结构如下表所示，集合与列表最主要的区别是，集合里面所有字符串是唯一的；所有字符串的读写顺序是任意的，不存在从两头操作的问题。
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散列表可以存储多个键值对的映射，是无序的一种数据集合。只有在数据存储数据量比较小的情况下，Redis才使用散列表进行操作，如下表所示。键的内容必须是唯一的，不能重复，且字符串不宜过长，以免占用过多内存，影响执行效率。使用“：”等隔离符号增加可读性，并给使用者提供更大的存储空间。值可以是字符串类型也可以是数字型。散列表特别适用于存储一个对象，会占更少的内存，并且方便存取整个对象。
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有序集合的键被称为成员（member），每个成员都是各不相同的。有序集合的值则被称为分值（score），分值必须为浮点数。有序集合是Redis里面唯一一个既可以根据成员访问元素，又可以根据分值以及分值的排列顺序访问元素的结构，如下表所示。有序集合的值自动进行排序，键字符串必须唯一，值可以重复。由于采用自动值排序，在数据量较多的情况下，检索速度比散列表快。
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