Redis 你只用做缓存了？简单总结了一下

Posted 2021-04-15 支付技术那些事

本篇目录结构

一、Redis 数据结构

我对算法的理解

算法：找到最合适的数据结构保存数据，达到增、删、查的最优化；

Redis 支持的数据结构

二、使用场景

最常用的就是做缓存服务，防止请求都压倒数据库中。

2.1 场景一：消息通知，pub/sub

2.2 场景二：分布式锁

2.3 场景三：缓存服务

三、Redis 为什么这么快

redis 为什么能执行的这么快，原因记住两点就够了，全部内存操作，和比较好的线程模型（）。

四、集群发展

4.1 哨兵模式

工作原理

当 Master 宕机的时候，Sentinel 会选举出新的Master

并根据 Sentinel 中配置的内容，去动态修改VIP(虚拟IP)，将VIP(虚拟IP)指向新的Master。

缺陷:

(1) 主从切换的过程中会丢数据

(2) Redis只能单点写，不能水平扩容

4.2 proxy 模式

Proxy目前有两种选择:Codis和Twemproxy

工作原理

1. 客户端使用Twemproxy+KeepAlived做代理，将其后端的多台 Redis 实例分片进行统一管理与分配

2. 每一个分片节点的 Slave 都是Master的副本且只读

3. Sentinel 持续不断的监控每个分片节点的 Master，当 Master 出现故障且不可用状态时，Sentinel会通知/启动自动故障转移等动作

4. Sentinel 可以在发生故障转移动作后触发相应脚本，脚本获取到最新的Master来修改Twemproxy配置

缺陷

(1) 部署结构复杂

(2) 可扩展性差，进行扩缩容需要手动干预

(3) 运维不方便

4.3 cluster 模式（3.0原生支持）

工作原理

1.客户端与 Redis 直连,不需要中间Proxy层，直接连接任意一个Master节点

2.根据公式HASH_SLOT=CRC16(key) mod 16384，计算出映射到哪个分片上，然后Redis会去相应的节点进行操作

优点

(1)无需Sentinel哨兵监控，Redis Cluster 自动将Slave切换Master

(2)可以进行水平扩容

(3)支持自动化迁移

缺点

五、持久化方式

5.1 RDB模式

save 命令

阻塞当前Redis服务器，直到RDB过程完成为止，在Redis服务器阻塞期间，服务器不能处理任何命令的请求。

bgsave 命令

Redis进程执行fork操作创建子进程，RDB持久化由子进程负责，父进程(即Redis主进程)则继续处理请求

5.2 RDB的工作原理

5.3 RDB持久化机制的工作流程

流程：

1. Redis根据配置自己尝试去生成RDB快照文件。

2. Redis主进程fork一个子进程出来。

3. 子进程将数据dump到临时的RDB快照文件中。

4. 完成RDB快照文件的生成之后，就替换之前的旧的快照文件dump.rdb，每次生成一个新的快照，都会覆盖之前的老快照

5.4 AOF持久化

AOF持久化，类似 mysql的Binlog。将Redis服务器执行的每次写命令记录到单独的日志文件中.

5.5 AOF 工作流程

1. 命令追加

    所有的写入命令会追加到OS Cache,也就是AOF缓存区中。

2. 同步磁盘文件

    AOF缓冲区根据不同的策略、调用操作系统的fsync操作将缓存区的数据同步到硬盘文件中。

3. 文件重写

六、RDB 和 AOF 优缺点

RDB持久化机制的优点

1. 数据冷备

2. 数据恢复速度快：RDB是一份数据文件，恢复的时候，直接加载到内存中即可,不需要执行。

RDB持久化机制的缺点

1. 数据相对不完整

RDB数据快照文件，每隔一段时间，比如5分钟，或者更长时间生成一次，这个时候就得接受一旦redis进程宕机，那么会丢失最近5分钟的数据。

2. 性能问题

RDB每次在fork子进程来执行RDB快照数据文件生成的时候，如果数据文件特别大，可能会导致对客户端提供的服务暂停数毫秒甚至更久。

AOF持久化机制的优点

1. 最大可能保证数据完整性

AOF持久化机制可以更好的保护数据不丢失，一般AOF会每隔1秒，通过子线程执行fsync操作，一般最多丢失1秒钟的数据。

2. 写入性能高

AOF日志文件以append-only模式写入，所以没有任何磁盘寻址的开销，写入性能非常高。

3. AOF文件修复简单

redis-check-aof --fix命令修复。

AOF持久化机制的缺点

1. 文件大

AOF日志文件通常比RDB数据快照文件更大。

2.恢复慢

数据恢复速度相对较慢。