redis详解(持续更新)

Redis概述

Redis是一种key-value型数据库，运行于内存中，与它相似的数据库有memcached，现在基本被Redis替代。

 

Redis适用场景

我们要与传统的关系型数据库进行对比才能更好的了解与使用Redis

1.高并发场景， redis是个单线程的程序对于纯内存操作如hash查找可达到每秒百万次的数量级。

   比如说点赞这个业务，我们在redis中可以这样用set(关于redis的数据结构下文会详述)来存，key就是被点赞实体(如问题或评论)的id或唯一标志，主动点赞的用户ID都存在这个set里面， 执行点赞时把用户ID存在这个set里面就行了。 我们再看看MySQL里怎么做，被点赞实体的ID和点赞实体的ID就是一条记录，第一点由于锁的存在读取点赞人数时会对表加读锁，这时候就不能添加记录，第二点是基于磁盘的，读写速率都很慢。

2.列举最新列表

  redis中可使用list这个数据结构，用来存储最新的n条记录(lpush,和trim配合使用)，每回取就使用lrange命令就行 。我们再看看MySQL在里面怎么做，如下是一个典型的查询语句：select * from table where.... order by time desc limit n ,随着数据增多只会越来越慢。

3.排行榜

  redis提供一种数据结构sortset，优先队列即里面的元素可以按分值来排序。常用操作zadd等，由于这些信息也是常常跟新的基于磁盘的MySQL显然性能不够好。

4.消息队列，阻塞队列　

　redis提供阻塞队列这种数据数据结构常用，命令如brpop。

5.设置过期数据

　redis，的K-V数据结构提供数据过期值，比如对于验证码，缓存(基于缓存计划会再写一篇详细的文章)

综上，在实际开发中我们常常是将MySQL和Redis一起结合来使用的，不同场景使用不同的工具。

 

Redis 常用数据结构及命令　 双向列表List:    lpush,lpop,brpop,lrange,linsert等等 无序集合Set:     scard,sdiff(A中有B中没的),smembers,sinter(交集) 有序集合SortedSet:   zadd,zscore 单一数值KV:   set,setex 存储对象Hash:  hset,hget    

更多详细信息请见https://redis.io/commands

 

Redis部分数据结构的底层设计

1.动态字符串SDS

     我们执行一个命令，set msg "hello" ，那么底层就是产生两个SDS对象。 接下来我们看看SDS与C语言的传统字符串有什么区别(Redis使用C语言来编写)。SDS实则是一个结构体：如下图

 

 这个结构体有一个字节数组，当前字符长度，可以数组长度(free)组成，SDS主要在以下两方面做了优化

C语言若字符串溢出，那么系统将重新分配内存(这个可能执行系统调用)并将内容都复制到另一个数组当中，对于高性能的redis来说这是很耗时间的。SDS则在每一次拼接字符串时判断空间是否够大，不够分配1MB内存，够则分配free大小内存。 字符串缩短时内存先不回收，而是暂时存起来，减少内存重分配次数 二进制安全，使用len判断字符串是否结束，可保存二进制数据

2.链表

双向无环链表

3.字典

广泛用于redis各种功能，一个字典有两个哈希表，一个平时使用一个rehash时使用 hash冲突时一个索引上的多个键连接成一个单项列表(加在表头) 根据负载因子(内存与时间的平衡，已保存节点数/哈希表大小，临界值分别是0.1，5)决定是否rehash。采用渐进式rehash(保证性能，和写时复制技术思路相似)，主要为以下几个步骤 为上面说的另一个hash h1表分配空间 字典内维持一个索引计数器，每次执行添加，删除，查找或更新时除指定操作后还将相应键值对rehash到h1上，直至操作完成(每个哈希表会标有已存在的实体数)

 　　　　

Redis持久性

Redis提供两种持久化方式：快照(RDB)，和AOF(记录每一个操作)

RDB每隔一个特定的时间保存那个时间点的一个数据快照 AOF保存每一个操作，Redis重启时逐条执行每个操作重建原来的数据 两种持久化方式可以同时存在，Redis重启时优先使用AOF

 

RDB

原理

Redis调用Fork()创建子进程 子进程将数据写入到一个RDB文件里 替换旧的RDB文件 文件存放在当前目录的dump.rdb文件内，可以通过redis.conf修改文件名及目录

 

缺点

由于每隔一段时间执行，，可能会造成数据丢失。 使用Fork()创建子进程时，如果数据量很大Fork()造作会造成Redis暂停服务几秒钟。

优点

RDB文件易于做备份，数据量大时启动速度快

常见配件信息(redis.conf中)

 

AOF

优点

丢失数据的可能性减少

 缺点

AOF文件比RDB大

 

未完待续。。。

参考资料

https://www.zhihu.com/question/19764056

https://segmentfault.com/a/1190000002906345

http://blog.csdn.net/hguisu/article/details/8836819