redis原理

Posted 2021-01-09 隔壁w王叔叔

1.什么是redis?

　　　Redis 是一个基于内存的高性能key-value数据库。 

2.Reids的特点　　

　　　Redis本质上是一个Key-Value类型的内存数据库，很像memcached，整个数据库统统加载在内存当中进行操作，定期通过异步操作把数据库数据flush到硬盘上进行保存。因为是纯内存操作，Redis的性能非常出色，每秒可以处理超过 10万次读写操作，是已知性

　　　　　能最快的Key-Value DB。

　　　Redis的出色之处不仅仅是性能，Redis最大的魅力是支持保存多种数据结构，此外单个value的最大限制是1GB，不像 memcached只能保存1MB的数据，因此Redis可以用来实现很多有用的功能，比方说用他的List来做FIFO双向链表，实现一个轻量级的高性 能消息队列服务，用他的Set可以做高性能的tag系统等等。另外Redis也可以对存入的Key-Value设置expire时间，因此也可以被当作一 个功能加强版的memcached来用。

　　　Redis的主要缺点是数据库容量受到物理内存的限制，不能用作海量数据的高性能读写，因此Redis适合的场景主要局限在较小数据量的高性能操作和运算上。

　3.使用redis有哪些好处？ 　　

   (1) 速度快，因为数据存在内存中，类似于HashMap，HashMap的优势就是查找和操作的时间复杂度都是O(1) 
   (2) 支持丰富数据类型，支持string，list，set，sorted set，hash 
   (3) 支持事务，操作都是原子性，所谓的原子性就是对数据的更改要么全部执行，要么全部不执行 
   (4) 丰富的特性：可用于缓存，消息，按key设置过期时间，过期后将会自动删除

4.redis相比memcached有哪些优势？ 　　

　　　(1) memcached所有的值均是简单的字符串，redis作为其替代者，支持更为丰富的数据类型 
　　　(2) redis的速度比memcached快很多

           (3) redis可以持久化其数据

5.Memcache与Redis的区别都有哪些？    

　　　1)、存储方式 Memecache把数据全部存在内存之中，断电后会挂掉，数据不能超过内存大小。 Redis有部份存在硬盘上，这样能保证数据的持久性。 
　　　2)、数据支持类型 Memcache对数据类型支持相对简单。 Redis有复杂的数据类型。 
　　　3)、使用底层模型不同 它们之间底层实现方式 以及与客户端之间通信的应用协议不一样。 Redis直接自己构建了VM 机制 ，因为一般的系统调用系统函数的话，会浪费一定的时间去移动和请求。 

6.redis常见性能问题和解决方案： 　　

　　　1).Master写内存快照，save命令调度rdbSave函数，会阻塞主线程的工作，当快照比较大时对性能影响是非常大的，会间断性暂停服务，所以Master最好不要写内存快照。

　　　2).Master AOF持久化，如果不重写AOF文件，这个持久化方式对性能的影响是最小的，但是AOF文件会不断增大，AOF文件过大会影响Master重启的恢复速度。Master最好不要做任何持久化工作，包括内存快照和AOF日志文件，特别是不要启用内存快照做持久

　　　　化,如果数据比较关键，某个Slave开启AOF备份数据，策略为每秒同步一次。

　　　3).Master调用BGREWRITEAOF重写AOF文件，AOF在重写的时候会占大量的CPU和内存资源，导致服务load过高，出现短暂服务暂停现象。

　　　4). Redis主从复制的性能问题，为了主从复制的速度和连接的稳定性，Slave和Master最好在同一个局域网内

 

　7. 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

　　　　相关知识：redis 内存数据集大小上升到一定大小的时候，就会施行数据淘汰策略（回收策略）。redis 提供 6种数据淘汰策略：

• volatile-lru：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中挑选最近最少使用的数据淘汰
• volatile-ttl：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中挑选将要过期的数据淘汰
• volatile-random：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中任意选择数据淘汰
• allkeys-lru：从数据集（server.db[i].dict）中挑选最近最少使用的数据淘汰
• allkeys-random：从数据集（server.db[i].dict）中任意选择数据淘汰
• no-enviction（驱逐）：禁止驱逐数据

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

数据一致性保证 Redis集群尽可能保证数据的强一致性，但在特定条件下会丢失数据，原因有两点：异步replication机制以及network partition。

Master以及对应的Slaves之间使用异步的机制，在节点failover后，新的Master将会最终替代其他的replicas：

write命令提交到Master，Master执行完毕后向Client返回“OK”，但由于一部分replication，此时数据还没传播给Slave；如果此时Master不可达的时间超过阀值，此时集群将触发对应的slave选举为新的Master，此时没有replication同步到slave的数据将丢失。 

在network partition时，总有一个窗口期（node timeout）可能会导致数据丢失：

由于网络分区，此时master不可达，且Client与Master处于一个分区，且此时集群处于“OK”。此时Failover机制，将其中一个Slave提升为新的Master，等待网络分区消除后，老的Master再次可达，此时节点被切换为Slave，而在这段期间，处于网络分区期间，Client仍然将write提交到老的Master，因为该Master被认为是仍然有效的。当老的Master再次加入集群，被切换成Slave后，这些数据将永远丢失。