Redis介绍

一、什么叫Redis?

Redis的全称是:Remote Dictionary Server

二、Redis的基本介绍:

redis 是一个高性能的key-value数据库。redis的出现,很大程度补偿了memcached这类keyvalue存储的不足,在部分场合可以对关系数据库起到很好的补充作用。它跟memcached类似,不过数据可以持久化,而且支持的数据类型很丰富。有字符串,链表,集合和有序集合。支持在服务器端计算集合的并,交和补集(difference)等,还支持多种排序功能。所以Redis也可以被看成是一个数据结构服务器。

redis中的“半持久化模式”和“全持久化模式”

Redis的所有数据都是保存在内存中,然后不定期的通过异步方式保存到磁盘上(这称为“半持久化模式”);也可以把每一次数据变化都写入到一个append only file(aof)里面(这称为“全持久化模式”)。它提供了Java,Python,Ruby,Erlang,PHP客户端,使用很方便。

三、 Redis与其他key-value存储有什么不同?

主要有以下两个方面。

  • Redis有着更为复杂的数据结构并且提供对他们的原子性操作,这是一个不同于其他数据库的进化路径。Redis的数据类型都是基于基本数据结构的同时对程序员透明,无需进行额外的抽象。
  • Redis运行在内存中但是可以持久化到磁盘,所以在对不同数据集进行高速读写时需要权衡内存,应为数据量不能大于硬件内存。在内存数据库方面的另一个优点是, 相比在磁盘上相同的复杂的数据结构,在内存中操作起来非常简单,这样Redis可以做很多内部复杂性很强的事情。同时,在磁盘格式方面他们是紧凑的以追加的方式产生的,因为他们并不需要进行随机访问。

四、Redis是单线程的,怎么提高多核CPU的利用率?

CPU不太可能是Redis的瓶颈,一般内存和网络才有可能是。例如使用Redis的管道(pipelining)在liunx系统上运行可以达到500K的RPS(requests per second) ,因此,如果您的应用程序主要使用O(N) 或者O(log(N)) 的 命令,他们几乎不需要使用什么CPU。

然而,为了最大限度的使用CPU,可以在同一个服务器部署多个Redis的实例,并把他们当作不同的服务器来使用,在某些时候,无论如何一个服务器是不够的,所以,如果你想使用多个CPU,你可以考虑一下分片(shard) 。。

在Redis的客户端类库里面,比如RB(Ruby的客户端)和Predis(最常用的PHP客户端之一),能够使用一致性哈希(consistent hashing)来处理多个Redis实例。

五、一个Redis实例最多能存放多少的keys,List、Set、Sorted Set他们最多能存放多少元素?

理论上Redis可以处理多达232的keys,并且在实际中进行了测试,每个实例至少存放了2亿5千万的keys。我们正在测试一些较大的值。任何list、set、和sorted set都可以放232个元素。换句话说,Redis的存储极限是系统中的可用内存值。

六、如果数据集需要使用非常大的内存,但不希望使用一致性哈希或其他方式将数据集分布在不同的节点,还能采用Redis吗?

一个可行的方案是同时使用传统数据库(Mysql或者其他的)和Redis,Redis里面存放状态信息(元数据,小但经常写的信息)和所有其他读写频繁的数据:用户身份验证token, 使用Redis List 存放与时间顺序有关的id列表、编码等等。然后使用MySQL(或其他)作为存储引擎来存放更大的数据, 创建一个自增长ID作为主键和一个较大的BLOB字段作为数据字段,访问MySQL的数据只能通过主键(ID) 。执行查询操作时,通过Redis读取数据, 但是当有读取大数据时需要通过主键(ID)访问MySQL数据库。

七、Redis的优点:

性能极高 – Redis能支持超过 100K+ 每秒的读写频率。 丰富的数据类型 – Redis支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。 原子 – Redis的所有操作都是原子性的,同时Redis还支持对几个操作全并后的原子性执行。 丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。

下面是官方的bench-mark数据: 测试完成了50个并发执行100000个请求。 设置和获取的值是一个256字节字符串。 Linux box是运行Linux 2.6,这是X3320 Xeon 2.5 ghz。 文本执行使用loopback接口(127.0.0.1)。 结果:写的速度是110000次/s,读的速度是81000次/s 。

八、redis常用命令:

就DB来说,Redis成绩已经很惊人了,且不说memcachedb和tokyocabinet之流,就说原版的memcached,速度似乎也只能达到这个级别。Redis根本是使用内存存储,持久化的关键是这三条指令:SAVE BGSAVE LASTSAVE .

当接收到SAVE指令的时候,Redis就会dump数据到一个文件里面。值得一说的是它的独家功能:存储列表和集合,这是它与mc之流相比更有竞争力的地方。 不介绍mc里面已经有的东东,只列出特殊的: TYPE key — 用来获取某key的类型 KEYS pattern — 匹配所有符合模式的key,比如KEYS * 就列出所有的key了,当然,复杂度O(n) RANDOMKEY - 返回随机的一个key RENAME oldkeynewkey— key也可以改名 列表操作,精华 RPUSH key string — 将某个值加入到一个key列表头部 LPUSH key string — 将某个值加入到一个key列表末尾 LLEN key — 列表长度 LRANGE key start end — 返回列表中某个范围的值,相当于mysql里面的分页查询那样 LTRIM key start end — 只保留列表中某个范围的值 LINDEX key index — 获取列表中特定索引号的值,要注意是O(n)复杂度 LSET key index value — 设置列表中某个位置的值 LPOP key RPOP key — 和上面的LPOP一样,就是类似栈或队列的那种取头取尾指令,可以当成消息队列来使用了 集合操作 SADD key member — 增加元素 SREM key member — 删除元素 SCARD key — 返回集合大小 SISMEMBER key member — 判断某个值是否在集合中 SINTER key1 key2 ... keyN — 获取多个集合的交集元素 SMEMBERS key — 列出集合的所有元素 还有Multiple DB的命令,可以更换db,数据可以隔离开,默认是存放在DB 0

原文发布于微信公众号 - Linux知识积累(LinuxLearning365)

原文发表时间:2019-08-14

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