Reids相关梳理

数据结构

Redis 是 K/V 数据库，通过类似于哈希表结构的字典表DictEntry 通过指针分别指向了 Key与Value 的实际存储结构。除此之外，字典表还存储了下一个K/V 的指针。

String

Hash

List

Set

Zset

BitMap 位图，通过多次Hash(key)来定位数组的偏移量，数组由0/1二进制组成。例如：步隆过滤器

HyperLogLog 用于统计基数的利器（基数：求集合中去重后的元素个数）

GeoSpatial 专门用于对经纬度，地理位置的一些操作

线程模型

Redis 基于 Reactor（响应式）模型开发的文件事件处理器，单线程。

NIO

同步非阻塞IO，对于Redis接收到的请求是同步的，对于客户端来说是非阻塞的

核心组件

• Buffer 缓冲区，在堆内存用来缓冲客户端的请求事件
• Channel 通道，可靠性传输；接收 Buffer 请求通知Selector ，每个Channel 都对应一个Buffer
• Selector 选择器又称多路复用器，释放服务器资源；监听多个 Channel 中的请求事件，交给单线程来处理

select poll epoll 多路复用器Selector上会维护的 FD 集合存放的 IO 通道，从用户空间 复制到 内核空间来激活Socket

• Select (1984)，FD_list 是数组结构，需要遍历扫描FD_list，连接数也受限，IO效率一般。
• Poll (1997)，FD_list 是链表结构，也是遍历扫描，连接数无上限，IO效率一般。
• Epoll (2002)，不在扫面FD_list，只将监听的FD事件存到内核的事件表中，通过事件回调来激活Socket,避免了用户空间与内核空间的拷贝操作。底层使用红黑树，连接无上限，IO效率极高。

Redis速度快的原因

• 纯内存操作
• 存储结构好性能高，时间复杂度基本上是常量级，对于Hash碰撞也有很好的处理机制
• NIO多路复用，避免了多线程上下文频繁切换带来的开销

持久化

RDB

基于快照完成的，也是默认开启的方式。触发快照条件 生成文件 dump.rdb文件

save 3600 1			//1小时内有1个key发生变化触发持久化
save 300 100		//5分钟内有100个key发生变化触发持久化
save 60 10000  	//1分钟内有10000个key发生变化触发持久化

根据配置 save <seconds> <changes> 可自行设置

AOF

采用日志的方式完成的，默认不开启 appendonly no，可以设置开启并配置同步磁盘的方式

appendfsync always //实时同步
appendfsync everysec //每秒同步，可能会丢失数据
appendfsync no //交给操作系统完成

日志文件会越来越大，通过 rewrite 操作把无效指令压缩调，重新生成新的 aof 文件，覆盖老文件

缓存穿透、击穿、雪崩

分布式锁

注重问题

• 过期时间与加锁，需要原子操作
• 业务超时，锁释放但任务未完成，需要缓存续命
• 释放锁时，需要释放自己的锁，切记不要张冠李戴
• 释放锁时，保证原子操作。lua脚本

Redission

• tryLock()，加锁，默认30秒
• watchdog，看门狗，缓存续命，每10秒续命一次
• unLock()，解锁，最好确定锁状态以及是否当前线程持有

键过期了是否立刻被删除？

不是，这涉及到三种不同的删除策略

• 定时删除（对CPU不友好，处理器性能换取存储空间）
• 惰性删除（到达过期时间不处理，等下次访问的时候再删除。占空间，对内存不友好）
• 定期删除，这种方式（不定期抽查，会有漏网之鱼）

另外还存在内存淘汰机制，以下两种方式生成8中淘汰机制

• LRU：最近最少使用
• LFU：频率上最少使用
• 常用的是 allKeys-lru，可配置

集群

主从复制

哨兵

cluster