redis

这是一篇关于redis的思维导图，介绍了redis的作用、redis的常用数据结构、redis的持久化、redis是单位线程的为什么那么快。

redis

• 作用
  • 缓存
    • 数据存在内存中
• 常用数据结构
  • string
    • 没有用'/0'结尾
    • 实用len记录字符串长度
    • 提升查询速度
    • redis内部为当前字符串分配的空间capacity一般要高于实际的字符串长度len
    • 字符串小于1MB的时候
      • 扩容最多扩容1MB
    • 预分配
    • 最长512MB
    • 命令
      • set key value
      • get key
      • expire key 10
      • mset key1 1 key2 2 key3 3
      • mget key1 key2 key3
      • 如果value是一个整数，可以进行自增操作
        • incr age
  • list
    • 底层数据结构类似于JAVA linkedList
      • 双向链表
      • 插入、删除
        • o(1)
      • 查询
        • o(n)
    • 常用来异步队列来使用
    • 当列表弹出最后一个，自动被删除，被内存回收
    • 命令
      • rpush language JAVA C++
        • 右边进
      • llen language
        • 统计长度
      • lpop language
        • 左边出
      • lindex lang 2
        • 相当于list.get(index)
      • trim lang strat end
        • 保留区间内的元素
  • hash
    • 底层数据结构类似于hashMap
      • 数组+链表
    • 值是字符串
    • 渐进式的rehash策略
      • 查询同时查两个hash
      • 后续定时以及操作命令中，循序渐进迁移到新的hash
      • 全部迁移之后，新的hash代替旧的hash
      • hash移除最后一个元素
        • 内存回收
    • 命令
      • hset test language "C C++ JAVA"
        • 塞值
      • hgetall test
        • 获取
      • hget test
        • 获取
      • hlen test
        • 长度
      • hmset test1 1 test2 2
        • 批量塞值
  • set
    • 相当于java的hashset
      • 键值对无序 & 唯一
      • 字典的所有value都是null
      • 最后一个被移除之后，回收
      • 具有去重功能
    • 命令
      • sadd lang java
        • 塞值
      • smembers lang
        • 获取集合的全部值
      • scard lang
        • 获取key集合的长度
      • spop key
        • 弹出第一个元素
  • zset
    • 类似于java中的sortedSet、hashMap结合体
    • value唯一
    • value 会有一个 score，代表排序权重
    • 内部实现跳跃表
    • 最后一个元素移除之后，内存会被回收
    • 命令
      • zadd books 9.0 "thank in java"
        • 塞值
      • zrange books start end
        • 获取范围内的取值
      • zrevrange books start end
        • 倒序获取范围内的取值
      • zscore key "value"
        • 获取value的排序分数
      • zcard books
        • books的长度
      • zrank key "value"
        • value的排名
      • zrem key "value"
        • 删除value
• 持久化
  • rdb-redis dataBase
    • 将redis内存中的数据定时dump到磁盘上
      • fork一个子线程
      • 写入临时文件
      • 二进制存储压缩-占用空间小
      • 与aof相比可以更快的重启
    • 优缺点
      • 优点
        • 速度快
        • 存储的是二进制文件，方便传输
      • 缺点
        • 无法保证数据安全-有数据丢失
    • 持久化配置
      • 6379.conf
        • save 900 1
          • 在900s之后有一个key发生变化，dump内存快照
    • 手动触发
      • save
        • redis主线程处于阻塞状态，直到持久化完成
      • bgsave
        • fork一个子线程
        • 只有在fork()子线程的时候会短暂的阻塞
    • 禁用持久化
      • config set save ""
    • 配置文件重要参数说明
      • save
        • rdb持久化
      • rdbcompression
        • yes
          • 开启文件压缩
            • lzf算法压缩文件
              • 需要更多的空间存储
      • rdbchecksum
        • yes
          • 在写入或者读取文件时，检查rdb文件检查
            • 发现文件有损坏，停止启动
  • aof-append on file
    • redis的操作记录以日志追加的方式写进日志
      • 以日志追加的形式，打开可以看到详细的操作记录
    • 优缺点
      • 优点
        • 更安全-数据很少丢失
      • 缺点
        • 相比rdb更慢
        • 存储的是一个文本文件
        • 后期文本过大，传输困难
    • 持久化配置
      • 6379.conf
        • appendfsync always
          • 每次有数据修改都会写入aof文件
        • appendfsync everysec
          • 每秒钟同步一次，aof的缺省策略
        • appendfsync no
          • 高效-但数据不会被持久化
  • 官方建议同时开启
  • redis4.0之后引入混合持久化方式
    • 写入的时候，先把当前数据以rdb形式写入文件开头，后续操作以aof形式保存
      • 保证了redis重启时候的速度
      • 数据安全性也高
• redis是单线程的为什么那么快
  • 纯内存操作
  • 非阻塞io的多路复用
    • 多个tcp连接公用一个线程，不用为每一个连接都创建一个线程
  • 避免了多线程问题带来的性能消耗
    • 上下文切换
    • 共享资源竞争