Redis-相關概念記錄

Redis內部數據類型

• SDS（simple dynamic string）
  經過SDS來存儲String,優點：

  1. 直接獲取長度，效率更高；
  2. 防止溢出；
  3. 空間分配，釋放策略更加高效；
  4. 二進制安全；

• 鏈表

• 字典 字典包含哈希表，哈希表再包含哈希節點。

  1. 自動擴容或者縮容，採起漸進式rehash；

• 跳錶
  只用於有序列表。

• 整數集合
  集合鍵的底層實現之一，能夠升級或者降級優化空間。

• 壓縮列表
  列表鍵和哈希鍵的底層實現之一，只包含少許的項，均是小整數值時，採用壓縮列表來做爲底層實現。

Redis對象

• 字符串對象

  1. 編碼：int raw(SDS) embstr;

• 列表對象

  1. 編碼：ziplist(壓縮列表) linkedlist(鏈表);

• 哈希對象

  1. 編碼：ziplist(壓縮列表) hashtable(字典);

• 集合對象

  1. 編碼：intset(整數集合) hashtable(字典);

• 有序集合

  1. 編碼：ziplist(壓縮列表) skiplist(跳錶);

Redis持久化

• RDB

  1. 將內存中的數據庫狀態保存到磁盤當中。
  2. 方式：SAVE(致使服務器阻塞) BGSAVE(子線程方式，服務器不會阻塞) 配置save參數設置自動觸發條件；

• AOF

  1. 經過保存服務器執行命令的寫來記錄數據庫狀態。
  2. 步驟：命令追加 文件寫入 文件同步（always everysec no）

Redis事件

• 文件事件

  1. Reactor模型，同時支持多個客戶端，全部的事件放入隊列單線程處理。

• 時間事件

  1. 類型：定時時間，週期性事件；
  2. 全部的時間事件經過鏈表的形式組成，如果週期任務，處理完成後，新增長事件在鏈表當中；

Sentinel

• 基礎概念

  1. 本質上是特殊模式下的Redis服務器；
  2. 經過配置文件制定監視的主服務器；
  3. 經過INFO命令從主服務器獲取從服務器;

• 選舉相關

  1. 與Redis服務器通訊答覆無效時判斷爲主觀下線；
  2. 與其餘Sentinel協商判斷是否客觀下線；
  3. 選舉Leader（raft算法），進行故障轉移；

集羣

• 基礎概念
  1. 各個節點經過Gossip協議傳播；
  2. 集羣中的數據庫被分爲16384個slot；
  3. 節點只能使用0號數據庫;

事務

• 基礎概念
  1. 事務提供一種將多個命令請求打包，而後一次性，按順序地執行多個命令的機制；
  2. WATCH爲樂觀鎖，若事務期間，WATCH監視的鍵至少有一個被修改，則事務失敗；
• 事務的ACID
  1. 原子性：Redis事務不支持回滾；
  2. 一致性；
  3. 隔離性；
  4. 耐久性；

研發規範

• Key設計
  1. key的一個格式約定： object-type:id:field 。用":"分隔域，用"."做爲單詞間的鏈接， 如" comment:12345:reply.to "。不推薦含義不清的key和特別長的key。

Redis-Java客戶端

1. Jedis
2. Spring-Data-redis
3. Redisson

內存淘汰策略

1. noeviction(默認)：當內存使用達到閾值的時候，全部引發申請內存的命令會報錯。
2. allkeys-lru：在主鍵空間中，優先移除最近未使用的key。
3. volatile-lru：在設置了過時時間的鍵空間中，優先移除最近未使用的key。
4. allkeys-random：在主鍵空間中，隨機移除某個key。
5. volatile-random：在設置了過時時間的鍵空間中，隨機移除某個key。
6. volatile-ttl：在設置了過時時間的鍵空間中，具備更早過時時間的 key 優先移除。

內存使用相關

1. 若是一個Redis實例的內存使用率超過可用最大內存 (used_memory > 可用最大內存)，那麼操做系統開始進行內存與swap空間交換，把內存中舊的或再也不使用的內容寫入硬盤上（硬盤上的這塊空間叫Swap分區），以便騰出新的物理內存給新頁或活動頁(page)使用;
2. mem_fragmentation_ratio>1:Redis沒有內存回收機制，若是批量過時數據或者 刪除數據，內存的碎片可能就比較大;
3. mem_fragmentation_ratio<1:通常發生在內存緊張的服務器，就是自己內存剩餘不 多，redis申請不到足夠的內存，這樣就會使用swap;

分片

• 優點
  1. 更多的內存；
  2. 更多的cpu,帶寬；
• 劣勢
  1. 不能直接的作多鍵相關的操做；
  2. 涉及多鍵的事務不支持；
  3. 分片是按照Key來劃分，對單Key，可是value數據量很大的場景無效；
  4. 擴容有必定難度；
• 實現方式
  1. 客戶端分片；
  2. 代理分片（Twemproxy）
  3. 查詢路由（Redis cluster）

高可用

1. 主備切換：Sentinel
2. 分片採用：tewmproxy
3. keepalived爲tewmproxy提供VIP
4. 直接使用Redis Cluster
5. 其餘公司提供：Codis

應用場景

• Redis存儲會話
  1. 使用容器拓展實現；
  2. 自定義會話管理；
  3. 使用框架的會話管理工具；

參考列表：

1. Redis內存優化
2. Redis 高可用架構最佳實踐