Redis介绍

一、redis相关概念

【1】什么是redis

redis是一个开源的，遵守BSD协议，是一个高性能的key-value数据库，内存存储的数据结构服务器，可用作数据库，高速缓存和消息队列的代理。支持字符串，哈希表，列表，集合，有序集合，位图，hyperloglogs等数据类型。内置复制，lua脚本，LRU收回，事务以及不同级别磁盘持续化功能，同时通过redis sentinel提供了高可用，通过redis cluster提供了自动分区。Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保持在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用，Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。

【2】使用redis 的原因

1. 性能：在碰到需要执行耗时特别久，且结果不频繁变动的SQL，就特别适合将运行结果放入缓存。这样，后面的请求就去缓存中读取，使得请求能够迅速响应。
2. 并发：在大并发的情况下，所有的请求直接访问数据库，数据库会出现连接异常。这个时候，就需要使用的的Redis的做一个缓冲操作，让请求先访问到的Redis的的，而不是直接访问数据库。

【3】redis的优势

1. 运行在内存，速度快官方号称支持并发11瓦特读操作，并发8瓦特写操作。
2. 数据虽在内存，但是提供了持久化的支持，即可以将内存中的数据异步写入到硬盘中，同时不影响继续提供服务。
3. 支持数据结构丰富（string（字符串），list（链表），set（集合），zset（sorted set - 有序集合））和Hash（哈希类型，md5加密出来的那个串。

二、redis的持久化的两种方式（AFO和RDB）

【1】AFO和RDB

1. AFO： 以日志的形式记录每个写操作，将 redis 执行过的所有写指令记录下来(读操作不记录)。只许追加文件但不可以改写文件，redis 启动之初会读取该文件重新构建数据，redis重启的话就根据日志文件的内容将写指令从前到后执行一次一完成数据恢复工作。使用 AOF 持久化会让 Redis 变得非常耐久：你可以设置不同的 fsync 策略，比如无 fsync ，每秒钟一次 fsync ，或者每次执行写入命令时 fsync 。 AOF 的默认策略为每秒钟 fsync 一次，在这种配置下，Redis 仍然可以保持良好的性能，并且就算发生故障停机，也最多只会丢失一秒钟的数据。
2. RDB： 在指定的时间间隔内将内存中的数据集快照写入磁盘，它恢复时就是将快照文件直接读到内存里。Redis 会单独的创建(fork) 一个子进程来进行持久化，会先将数据写入到一个临时文件中，待持久化过程结束了，再用这个临时文件替换上次持久化的文件。整个过程主进程是不进行任何 IO 操作，这就确保了极高的性能，如果需要进行大规模的数据恢复，且对于数据恢复的完整性不是非常敏感，那 RDB 方法要比 AOF 方式更加的高效。RDB 的缺点是最后一次持久化后的数据可能丢失。（因为是隔一段时间才把数据集写入磁盘，当突然redis被crash，本次的数据丢失）

【2】AFO和RDB的优缺点 

1. RDB

• 优点：

RDB是一个非常紧凑的文件,它保存了某个时间点得数据集,非常适用于数据集的备份,比如你可以在每个小时报保存一下过去24小时内的数据,同时每天保存过去30天的数据,这样即使出了问题你也可以根据需求恢复到不同版本的数据集.

RDB是一个紧凑的单一文件,很方便传送到另一个远端数据中心或者亚马逊的S3（可能加密），非常适用于灾难恢复.

RDB在保存RDB文件时父进程唯一需要做的就是fork出一个子进程,接下来的工作全部由子进程来做，父进程不需要再做其他IO操作，所以RDB持久化方式可以最大化redis的性能.

与AOF相比,在恢复大的数据集的时候，RDB方式会更快一些.

• 缺点：

如果你希望在redis意外停止工作（例如电源中断）的情况下丢失的数据最少的话，那么RDB不适合你.虽然你可以配置不同的save时间点 (例如每隔5分钟并且对数据集有100个写的操作),是Redis要完整的保存整个数据集是一个比较繁重的工作,你通常会每隔5分钟或者更久做一次完整的 保存,万一在Redis意外宕机,你可能会丢失几分钟的数据.
RDB 需要经常fork子进程来保存数据集到硬盘上,当数据集比较大的时候,fork的过程是非常耗时的,可能会导致Redis在一些毫秒级内不能响应客户端的 请求.如果数据集巨大并且CPU性能不是很好的情况下,这种情况会持续1秒,AOF也需要fork,但是你可以调节重写日志文件的频率来提高数据集的耐久 度.

2. AOF

• 优点：

使用AOF 会让你的Redis更加耐久: 你可以使用不同的fsync策略：无fsync,每秒fsync,每次写的时候fsync.使用默认的每秒fsync策略,Redis的性能依然很好 (fsync是由后台线程进行处理的,主线程会尽力处理客户端请求),一旦出现故障，你最多丢失1秒的数据.

AOF文件是一个只进行追加的日志文件,所以不需要写入seek,即使由于某些原因(磁盘空间已满，写的过程中宕机等等)未执行完整的写入命令,你也也可使用redis-check-aof工具修复这些问题.

Redis 可以在 AOF 文件体积变得过大时，自动地在后台对 AOF 进行重写： 重写后的新 AOF 文件包含了恢复当前数据集所需的最小命令集合。 整个重写操作是绝对安全的，因为 Redis 在创建新 AOF 文件的过程中，会继续将命令追加到现有的 AOF 文件里面，即使重写过程中发生停机，现有的 AOF 文件也不会丢失。 而一旦新 AOF 文件创建完毕，Redis 就会从旧 AOF 文件切换到新 AOF 文件，并开始对新 AOF 文件进行追加操作。

AOF 文件有序地保存了对数据库执行的所有写入操作， 这些写入操作以 Redis 协议的格式保存， 因此 AOF 文件的内容非常容易被人读懂， 对文件进行分析（parse）也很轻松。 导出（export） AOF 文件也非常简单： 举个例子， 如果你不小心执行了 FLUSHALL 命令， 但只要 AOF 文件未被重写， 那么只要停止服务器， 移除 AOF 文件末尾的 FLUSHALL 命令， 并重启 Redis ， 就可以将数据集恢复到 FLUSHALL 执行之前的状态。

• 缺点：

对于相同的数据集来说，AOF 文件的体积通常要大于 RDB 文件的体积。

根据所使用的 fsync 策略，AOF 的速度可能会慢于 RDB 。 在一般情况下， 每秒 fsync 的性能依然非常高， 而关闭 fsync 可以让 AOF 的速度和 RDB 一样快， 即使在高负荷之下也是如此。 不过在处理巨大的写入载入时，RDB 可以提供更有保证的最大延迟时间（latency）。