Redis知识小结

Redis知识小结

Redis 内存型数据库，是单进程单线程服务，通过 epoll、select 等实现了 IO 多路复用。

Redis 数据类型

Redis支持五种数据类型：string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合）及zset(sorted set：有序集合)。

string

memcache也是内存数据库，但是Memcached存储单个item最大数据是在1MB内，如果数据超过1M,存取set和get是都是返回false，可能引起性能的问题。
注意： redis一个键最大能存储512MB。

Hash（哈希）

Redis hash 是一个 string 类型的 field 和 value 的映射表，hash 特别适合用于存储对象。
1、使用 MurmurHash3 Hash 算法，针对规律性强的字符串有更好分布性。
2、新节点插入到表头而非表尾，因为缓存一定程度上会存在，「后加入的缓存会比先前加入的缓存更容易被访问」的特点。
3、渐进式 rehash。Redis 数据库本身是个巨大的 Hash 表，每次 rehash 要操作几百上 千万的 key，渐进式 rehash 则是其中必不可少的保障。 rehash 的方式是维护两张表和索引，需要 rehash 时将 rehashIndex 置为 0，然后每次除 insert 操作外，都会将 oldTable 的 rehashIndex 中数据转移到 newTable 中，直到 rehashIndex == oldTable.length() - 1，再将 rehashIndex 置为 -1，rehash 完成。

每个 hash 可以存储 $2^{32}$ -1 键值对（40多亿）

List（列表）

Redis 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）。

跳跃表（skiplist）通过给链表分层，实现了平均 O(logN),最坏 O(N) 的时间复杂度。Redis 使用该数据结构实现了 Sorted Set 数据类型。另外 Sorted Set 中还需要使用 HashTable 来实现 O(1) 的查询。

列表最多可存储 $2^{32}$ - 1 元素 (4294967295, 每个列表可存储40多亿)。

Set（集合）

Redis的Set是string类型的无序集合。整数集合intset
，即只保存整数的集合。Redis 使用该数据结构实现了 Set。

集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。

集合中最大的成员数为$2^{32}$ - 1(4294967295, 每个集合可存储40多亿个成员)。

zset(sorted set：有序集合)

Redis zset 和 set 一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。
不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。

zset的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。

持久化

不论是内存型的数据库还是关系型数据库，宕机、停电后数据无法恢复都是不可接受的。Redis 有两种备份数据的方式：

AOF
即 Append-Only-File，当开启备份时，Redis 会创建出一个默认名称为 appendonly.aof 的文件。并将内存中所有数据以命令的形式写入文件中，后续执行新的操作数据的命令时，会放入缓冲区中定时写入文件（appendfsync 不为 always 时）。 在 redis.conf 中用以下参数配置 AOF 策略：
AOF 模式是直接将命令写入文件中，所以在恢复数据时，Redis 会逐条执行命令来恢复数据。所以 AOF 模式恢复数据的效率并不高，而且当重复对一个 key 进行操作时，也需要执行所有操作命令。 针对同一数据重复操作的问题，Redis 提供了 AOF 重写的功能，即丢弃原有的 appendonly.aof 文件，重新将内存中的数据作为命令写入文件中。

RDB

即 Redis DataBase，此持久化模式默认开启。 开始备份时，Redis 会 fork 出一个子进程(bgsave)，创建默认名为 dump.rdb 的二进制文件，逐个对内存中的数据进行备份。每次备份时都会抛弃原有的 RDB 文件，重新将数据全量备份。 对于备份的时机，在 redis.conf 有以下选项来触发备份：

save 900 1		900 秒内有 1 次变动
save 300 10		300 秒内有 10 次变动
save 60 10000	60 秒内有 10000 次变动

RDB 由于体积和天然的指令压缩能力，恢复数据速度要大大快于 AOF。但是因为每次只能全量备份，资源消耗比 AOF 大，不如 AOF 灵活。并且因为备份时机的不确定性，数据完整不如 AOF。

RDB-AOF
Redis 在 4.0 之后提出了 RDB-AOF 混合模式持久化，可以在 redis.conf 中通过 aof-use-rdb-preamble 选项开启。 此模式下，全量备份、重写 AOF 时会使用 RDB 格式，随后执行命令还是以 AOF 的格式追加到文件中。

这样一来，恢复数据时性能比单纯 AOF 强，全量备份比 AOF 快，备份体积比 AOF 小，部分备份性能比 RDB 高。

注意： 目前最新版本redis为5.0.3，截止至2019年3月1日

部分内容转载自：