Почему Redis работает быстрее, чем традиционные реляционные базы данных (например, PostgreSQL)?

Redis достигает своей высокой производительности за счет нескольких ключевых архитектурных решений, отличающих его от традиционных дисковых баз данных:

1. 
   

   Хранение данных в оперативной памяти (In-Memory): Это главный фактор. Доступ к данным в RAM на порядки быстрее, чем чтение с диска (HDD/SSD). Redis хранит весь набор данных в памяти, используя диск только для персистентности (сохранения снимков или логов).

   
   
2. 
   

   Оптимизированные структуры данных: Redis предоставляет простые, но очень эффективные структуры данных (строки, списки, хеши, множества), операции с которыми имеют сложность O(1) или O(log N) для большинства случаев. Это намного быстрее, чем выполнение сложных запросов с JOIN'ами в SQL.

   
   
3. 
   

   Однопоточная модель выполнения команд: Redis использует один поток для обработки команд. Это устраняет накладные расходы на переключение контекста и блокировки (locks), которые присущи многопоточным системам. В то же время, операции ввода-вывода (I/O) могут выполняться в фоновых потоках, не блокируя основной.

   
   
4. 
   

   Эффективный сетевой протокол: Протокол Redis прост и минималистичен, что снижает задержки при передаче данных по сети.

   
   

Пример использования в Go для кэширования:

// Подключаемся к Redis
client := redis.NewClient(&redis.Options{
    Addr: "localhost:6379",
})

// Пытаемся получить значение из кэша
val, err := client.Get(ctx, "user:123").Result()
if err == redis.Nil {
    // Если в кэше нет, получаем данные из основной БД
    // db.GetUser(123) ...
    // и сохраняем в кэш на 10 минут
    err = client.Set(ctx, "user:123", "user_data_json", 10*time.Minute).Err()
} else if err != nil {
    // Обработка другой ошибки
}
// Используем значение 'val'

Благодаря этим факторам, Redis идеально подходит для задач, где критична скорость ответа: кэширование, управление сессиями, очереди сообщений и real-time аналитика.