Redis 的查询很快的原因解析及Redis 如何保证查询的高效

Redis 具有查询快的特点是由于以下几个方面的原因：

1.基于内存的数据存储方式

Redis 是基于内存的数据库，所以具有非常快速的读写速度。Redis 能够达到如此高的性能指的是，通过数据缓存在内存中，可以大幅减少了 I/O 操作，从而提升了数据的访问速度。

与传统的关系型数据库相比，传统数据库对数据的存储是通过将数据写入磁盘中，因为 I/O 操作非常耗时，所以查询速度会显著变慢，而 Redis 基于内存的存储方式，大大降低了 I/O 操作开销，从而提高了查询速度。

Redis 是单线程运行的数据库，这意味着 Redis 可以避免多线程并发所导致的 CPU 上下文切换等额外的开销。这种优势可以在 Redis 内部实现的网络和多路复用机制中体现出来。

Redis 的运行原理是，客户端向 Redis 发起操作请求时，Redis 会将请求加入队列中，然后按照队列中请求的顺序执行。通过单线程的处理方式，可以使得 Redis 更加高效地响应客户端的请求。

为了进一步保证 Redis 查询的高效性，Redis 在数据查询方面，采取了以下措施：

Redis 是一个基于内存的数据库，如果将大量数据都保存在内存中，会导致内存占用过高。对于 Redis 中出现频率高，访问次数多的 key-value 数据，Redis 会将这些数据放到内存中。由于内存比硬盘的读取速度要快，这些 key-value 可以被快速地定位和访问。

Redis 将键值对存储在内存中，为了节省内存，Redis 采用了多种编码方式：

int: 将数字类型的 value 转换成整数。相比字符串类型，整数类型需要更少的内存空间，能够更快地存取和处理数据。
string: 固定长度和长度小于一定值的字符串会直接采用普通字符串的编码方式存储。长度大于一定值时，Redis 会使用字典编码存储，并使用指向内容的指针来管理字符串。
hash: 对于散列类型，如果键值对个数比较少且所有键值对的键和值都为空字符串，Redis 会采用特殊的编码方式，只用单独的一个指针来表示这个散列。因为这种情况下每个 key 和 value 的长度都为 0，不必分配空间。

Redis 提供了多种不同的数据结构，比如字符串、散列表、有序集合等等，不同的数据结构在不同的场景下提供了高效的数据访问方式。

例如，如果需要查询某个 key 是否存在，可以使用 Redis 的命令 setnx，它可以在一个事务中执行键的设置和判断操作：

SETNX key value

如果要对某个 key 执行加一或减一的操作，可以使用 Redis 的 INCRBY 或 DECRBY 命令，这两个命令可以原子性地更新值：

INCRBY key increment
DECRBY key decrement

通过合理使用 Redis 提供的数据结构，可以快速高效地处理大量查询请求，保证了 Redis 查询能够高效执行。

通过上述讲解，我们可以发现，Redis 之所以能够达到快速响应的查询效果，主要原因是基于内存的数据存储和单线程执行架构，同时，Redis 内部通过多种技术手段进一步保障了查询的高效率，这些技术手段包括了缓存常用键值对、编码方式节省内存、合理使用 Redis 的数据结构等等。