1、Redis

数据库概述

数据库分为关系型数据库，非关系型数据库

关系型数据库：MySQL，SqlServer，Oracle，DB2，pgSQL

非关系数据库：MongDB，Redis，Hbase，ElasticSearch

关系型数据库的缺陷

1. 关系型数据库关注于表与表之间，数据与数据之间的关系
2. 关系型数据库在查询数据时，效率相对而言比较低下（从硬盘中读取数据）
3. 关系型数据库表在设计的时候，结构化太固定，太单一（数据类型固定）
4. 关系型数据库在动态修改表结构，数据结构时是非常麻烦的（代价非常高昂）

非关系型数据库的优势

1. 性能较高，主要体现在它几乎都是直接从内存中获取数据
2. key - value结构简单，变化难度较小，只需要修改value的结构即可
3. 数据类型丰富，既可以支持字符串，也可以支持对象，还可以支持视频，图片，音频

关系型数据库和非关系型数据库的区别（面试题）

1. 关系型数据库，它的结构是以表的方式进行存储，数据是以行，列的方式进行展示，它更关注的表和表，数据和数据之间的关系；非关系型数据库，它的结构大多都是以及k-v结构的方式来进行存储，数据没有固定的结构，它更多的是关注数据的存储
2. 关系型数据库的数据通常是存储在硬盘中的文件，存储数据都是在操作该文件；而非关系型数据库的数据，通常都是存储在内存中的，当然，它们也有它们自己的持久化机制

Redis的概述

1. Redis属于非关系型数据库（NoSQL）。它们不保证关系数据的ACID特性。
2. Redis是一个基于key-value，基于内存的，可以持久化的数据库，支持分布式，而且Redis是单线程的（避免了线程切换对CPU的消耗），而且是基于NIO的
3. NoSQL != NOT SQL，而是NOT Only SQL
4. 系统中需要具备维护关系的关系数据库，也要有专门维护数据的非关系数据库
5. 非关系型数据库实际上是对关系型的一种补充

Redis的优势

1. 性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s
2. 丰富的数据类型 – Redis支持二进制格式的 String, List, Hash, Set 及 Ordered Set数据类型等操作
3. 原子性 – Redis的所有操作都是原子性的，意思就是要么成功执行要么失败完全不执行。单个操作是原子性的。多个操作也支持事务，即原子性，通过MULTI和EXEC指令包起来
4. 丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性

数据类型

此处的数据类型说的是value的数据，key的类型始终为String

基础数据类型

1. String
2. List
3. Set
4. Zset（有序集合）
5. Hash

扩展数据类型

1. GEO（地理信息定位）
2. Bitmaps（位图）
3. HypeLogLog

Redis的使用场景

1. 做为应用程序的状态服务器，例如：将JWT所产生的令牌进行存储，session
2. 做为高热点数据的缓存服务器，例如：淘宝：产品类型，微博：明星发布的动态
3. 做系统分析后的数据的存储服务器，例如：报表数据，游戏（战力榜，等级榜，充值榜……）

具体场景

1. 缓存，毫无疑问这是Redis当今最为人熟知的使用场景。再提升服务器性能方面非常有效
2. 排行榜，如果使用传统的关系型数据库来做这个事儿，非常的麻烦，而利用Redis的SortSet数据结构能够非常方便搞定
3. 计算器/限速器，利用Redis中原子性的自增操作，我们可以统计类似用户点赞数、用户访问数等，这类操作如果用MySQL，频繁的读写会带来相当大的压力；限速器比较典型的使用场景是限制某个用户访问某个API的频率，常用的有抢购时，防止用户疯狂点击带来不必要的压力
4. 好友关系，利用集合的一些命令，比如求交集、并集、差集等。可以方便搞定一些共同好友、共同爱好之类的功能
5. 简单消息队列，除了Redis自身的发布/订阅模式，我们也可以利用List来实现一个队列机制，比如：到货通知、邮件发送之类的需求，不需要高可靠，但是会带来非常大的DB压力，完全可以用List来完成异步解耦
6. Session共享，以PHP为例，默认Session是保存在服务器的文件中，如果是集群服务，同一个用户过来可能落在不同机器上，这就会导致用户频繁登陆；采用Redis保存Session后，无论用户落在那台机器上都能够获取到对应的Session信息
7. 电商秒杀场景，优惠劵抢购场景
8. 发送短信验证码（服务器存储验证码，用户提交收到的验证码，进行比对）