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Redis 介绍:
Redis 和 Memcached比较
缓存数据的处理流程:
为什么要用 Redis/为什么要用缓存?
Redis 常见数据结构以及使用场景分析
Redis 单线程模型详解
Redis 给缓存数据设置过期时间有啥用?
过期的数据的删除策略了解么?
Redis 内存淘汰机制了解么?
Redis 持久化机制(怎么保证 Redis 挂掉之后再重启数据可以进行恢复)
Redis 事务
命令详解
简单来说 Redis 就是一个使用 C 语言开发的数据库,不过与传统数据库不同的是 Redis 的数据是存在内存中的 ,也就是它是内存数据库,所以读写速度非常快,因此 Redis 被广泛应用于缓存方向。
另外,Redis 除了做缓存之外,Redis 也经常用来做分布式锁,甚至是消息队列。Redis 提供了多种数据类型来支持不同的业务场景。Redis 还支持事务 、持久化、多种集群方案。
共同点 :
区别 :
简单来说就是:
简单来说使用缓存主要是为了提升用户体验以及应对更多的用户。
高性能 :
假如用户第一次访问数据库中的某些数据的话,这个过程是比较慢,毕竟是从硬盘中读取的。但是,如果说,用户访问的数据属于高频数据并且不会经常改变的话,那么我们就可以很放心地将该用户访问的数据存在缓存中。
这样有什么好处呢? 那就是保证用户下一次再访问这些数据的时候就可以直接从缓存中获取了。操作缓存就是直接操作内存,所以速度相当快。
高并发:
一般像 MySQL 这类的数据库的 QPS 大概都在 1w 左右(4 核 8g) ,但是使用 Redis 缓存之后很容易达到 10w+,甚至最高能达到 30w+(就单机 redis 的情况,redis 集群的话会更高)。
QPS(Query Per Second):服务器每秒可以执行的查询次数;
所以,直接操作缓存能够承受的数据库请求数量是远远大于直接访问数据库的,所以我们可以考虑把数据库中的部分数据转移到缓存中去,这样用户的一部分请求会直接到缓存这里而不用经过数据库。进而,我们也就提高的系统整体的并发。
string
set,get,strlen,exists,dect,incr,setex
等等。list
rpush,lpop,lpush,rpop,lrange、llen
等。hash
hset,hmset,hexists,hget,hgetall,hkeys,hvals
等set
HashSet
。Redis 中的 set 类型是一种无序集合,集合中的元素没有先后顺序。当你需要存储一个列表数据,又不希望出现重复数据时,set 是一个很好的选择,并且 set 提供了判断某个成员是否在一个 set 集合内的重要接口,这个也是 list 所不能提供的。可以基于 set 轻易实现交集、并集、差集的操作。比如:你可以将一个用户所有的关注人存在一个集合中,将其所有粉丝存在一个集合。Redis 可以非常方便的实现如共同关注、共同粉丝、共同喜好等功能。这个过程也就是求交集的过程。sadd,spop,smembers,sismember,scard,sinterstore,sunion
。sorted set
zadd,zcard,zscore,zrange,zrevrange,zrem
等。 对链表建立一级 索引
,每两个节点提取一个结点到上一级,被抽出来的这级叫做 索引
或 索引层
。
不仅支持查找操作,还支持动态的插入、删除操作,而且插入、删除操作的时间复杂度也是 ○(㏒n)。 跳表是通过随机函数来维护前面提到的 平衡性
。
Redis 基于 Reactor 模式来设计开发了自己的一套高效的事件处理模型 (Netty 的线程模型也基于 Reactor 模式,Reactor 模式不愧是高性能 IO 的基石),这套事件处理模型对应的是 Redis 中的文件事件处理器(file event handler)。由于文件事件处理器(file event handler)是单线程方式运行的,所以我们一般都说 Redis 是单线程模型。
既然是单线程,那怎么监听大量的客户端连接呢?
Redis 通过IO 多路复用程序 来监听来自客户端的大量连接(或者说是监听多个 socket),它会将感兴趣的事件及类型(读、写)注册到内核中并监听每个事件是否发生。
这样的好处非常明显: I/O 多路复用技术的使用让 Redis 不需要额外创建多余的线程来监听客户端的大量连接,降低了资源的消耗(和 NIO 中的 Selector
组件很像)。
Redis 服务器是一个事件驱动程序,服务器需要处理两类事件: 1. 文件事件; 2. 时间事件。
文件事件处理器(file event handler)主要是包含 4 个部分:
一般情况下,我们设置保存的缓存数据的时候都会设置一个过期时间。为什么呢?
因为内存是有限的,如果缓存中的所有数据都是一直保存的话,分分钟直接Out of memory。
常用的过期数据的删除策略就两个(重要!自己造缓存轮子的时候需要格外考虑的东西):
定期删除对内存更加友好,惰性删除对CPU更加友好。两者各有千秋,所以Redis 采用的是 定期删除+惰性/懒汉式删除
相关问题:MySQL 里有 2000w 数据,Redis 中只存 20w 的数据,如何保证 Redis 中的数据都是热点数据?
Redis 提供 6 种数据淘汰策略:
很多时候我们需要持久化数据也就是将内存中的数据写入到硬盘里面,大部分原因是为了之后重用数据(比如重启机器、机器故障之后恢复数据)。
Redis 支持持久化,而且支持两种不同的持久化操作。Redis 的一种持久化方式叫快照(snapshotting,RDB),另一种方式是只追加文件(append-only file, AOF)。
Redis 可以通过创建快照来获得存储在内存里面的数据在某个时间点上的副本。Redis 创建快照之后,可以对快照进行备份,可以将快照复制到其他服务器从而创建具有相同数据的服务器副本(Redis 主从结构,主要用来提高 Redis 性能),还可以将快照留在原地以便重启服务器的时候使用。
AOF(append-only file)持久化
与快照持久化相比,AOF 持久化 的实时性更好,因此已成为主流的持久化方案。默认情况下 Redis 没有开启 AOF(append only file)方式的持久化,可以通过 appendonly 参数开启:
appendonly yes
开启 AOF 持久化后每执行一条会更改 Redis 中的数据的命令,Redis 就会将该命令写入硬盘中的 AOF 文件。AOF 文件的保存位置和 RDB 文件的位置相同,都是通过 dir 参数设置的,默认的文件名是 appendonly.aof。
Redis 4.0 对于持久化机制的优化:Redis 4.0 开始支持 RDB 和 AOF 的混合持久化。
AOF 重写:AOF 重写可以产生一个新的 AOF 文件,这个新的 AOF 文件和原有的 AOF 文件所保存的数据库状态一样,但体积更小。
Redis事务功能是通过MULTI、EXEC、DISCARD和WATCH 四个原语实现的Redis会将一个事务中的所有命令序列化,然后按顺序执行。
Redis 是不支持 roll back 的,因而不满足原子性的(而且不满足持久性)
1. redis 不支持回滚“Redis 在事务失败时不进行回滚,而是继续执行余下的命令”, 所以 Redis 的内部可以保持简单且快速。
2. 如果在一个事务中的命令出现错误,那么所有的命令都不会执行;
3. 如果在一个事务中出现运行错误,那么正确的命令会被执行。
Redis中的事务就理解为 :Redis事务提供了一种将多个命令请求打包的功能。然后,再按顺序执行打包的所有命令,并且不会被中途打断。
1) MULTI命令用于开启一个事务,它总是返回OK。 MULTI执行之后,客户端可以继续向服务器发送任意多条命令,这些命令不会立即被执行,而是被放到一个队列中,当EXEC命令被调用时,所有队列中的命令才会被执行。
2) EXEC:执行所有事务块内的命令。返回事务块内所有命令的返回值,按命令执行的先后顺序排列。当操作被打断时,返回空值 nil 。
3) 通过调用DISCARD,客户端可以清空事务队列,并放弃执行事务, 并且客户端会从事务状态中退出。
4)WATCH 命令可以为 Redis 事务提供 check-and-set (CAS)行为。 可以监控一个或多个键,一旦其中有一个键被修改(或删除),之后的事务就不会执行,监控一直持续到EXEC命令。
当遇到美女面试官之如何理解Redis的Expire Key(过期键) - 知乎