程序员眼中的Redis

Posted 2021-02-12 wangzhiyong

Redis 是用C语言编写的内存中的数据结构存储系统，可以用来作数据库、缓存、消息中间件.

 

数据结构

字符串(strings)：值是任何种类的字符串

散列(hashs):值是map 字典，数组+链表，不管读多还是写多都能很好的性能

列表(lists)：链表或队列或栈

集合(sets)：无序集合，可用交集、差集、并集

有序集合(sorted sets)：有序集合

 

Key设计技巧

可以类比表设计方法，比如 表名:主键:字段名

key 不要设计太长也不要太短

 

分布式锁

在分布式系统里面，我们常常是先执行查询，如果查出结果满足条件则执行更新或插入等操作，因为查询是无锁状态，查询和更新或插入又不是原子操作，所以会出现幻读或脏读，即并发问题，以至影响我们的业务，比如对库存、积分、优惠劵等关键数据的控制；Redis 为我们提供 setnx （set if not exists ）指令，来实现分布式锁效果，在同一时间只能有一个客户端访问处理数据，其它客户端进行等待，直到指定的expire 过期,对expire 要慎重设置，记住分布式锁是悲观锁，且无法解决超时问题.

 

事务

Redis 事务命令是multi 类似于开始事务；exec 类似于提交事务；discard 类似于回滚事务； 严格意义上不支持事务，因为它不满足事务的原子性原则，并且不支持回滚操作，即没有操作前的日志记录，如果使用事务，里面有个规则是执行多个命令语句，有任意一个命令语句错误（比如 set 命令写成 met ），则做exec 时全部命令执行失败，如果全部命令编写成功则做exec 时即便是执行失败的情况则也会有执行成功的命令，这个规则对于开发人员来说透明，因为开发人员更多的是通过封装的库或中间件来操作Reids ; 另外记住Redis 提供 Watch 命令来对key进行监控，即可实现乐观锁.

 

持久化

rdb Redis 通过多进程机制来实现快照持久化(rdb),在持久化时会fork 一个子进程来对数据进行读取并存到磁盘中，由于会遍历读取内存写磁盘所以会比较消耗服务器资源，由于不是实时保持数据且操作有可能持续比较长，所以会丢数据及重启服务数据比较慢. 

aof 是重放redis 命令；底层是执行 操作系统的 fsync 函数来写磁盘，但是fsync 操作性能比较慢，所以Redis 有三种规则包含来调用fsync :

1.定时调用

2.决不调用

3.执行一个命令就调用一次

另外 aof 文件会比较长的问题，可以定期通过bgrewriteaof命令来减少aof 的长度.

在实际使用当中，可以rdb 和 aof 混合使用提高重启效率，且多从库做持久化避免丢失数据.

 

限流

使用 Redis-Cell 模块实现漏斗算法限流.限流算法有两个关键点：一个是漏斗初始化容量，一个是限流最大限流速率（单位时间内请求量）.

 

单线程

Redis 虽然是单线程但性能非常好，可了解下IO的多路复用模型，虽然Redis是单线程,但并不是一个线程,而且有些操作是异步线程完成的，比如 key 的过期策略，超过最大虚拟内存时使用的LRU 清除key 算法策略，持久化 等都使用了异步线程；另外记住这些Redis 命令在生产环境请禁用；keys*，del key ，flushdb , flushall ，aof  等；因为这些命令有可能会导致Redis 卡顿.

tags: lru、过期key、内存数据库、异步线程、多路复用、哨兵、集群

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