Redis緩存機制

Redis緩存機制

Redis介紹

Redis是一款內存高速緩存數據庫；

數據模型爲：key - value，非關係型數據庫使用的存儲數據的格式；

可持久化：將內存數據在寫入以後按照必定格式存儲在磁盤文件中，宕機、斷電後能夠重啓redis時讀取磁盤中文件恢復緩存數據；

分佈式：當前任務被多個節點切分處理，叫作分佈式處理一個任務。單個服務器內存，磁盤空間有限，沒法處理海量的緩存數據，必須支持分佈式的結構；

nosql：not only structured query language 不單單結構化查詢語言

　　結構化數據:有規律的一類數據;例如:人的信息,動物信息,考試信息

　　非結構化數據:海量的不具有任何共同特性的數據集合;例如:網頁,日誌;圖片

　　關係型數據庫:體現不一樣類結構化數據之間的關係的數據,例如ORACLE mysql

　　非關係型數據庫:存儲的是非結構化的海量數據;沒法體現數據的關係;例如 mongoDB redis

Redis緩存

數據庫緩存：

sql語句時key值，查詢結果resultSet是value，當同一個查詢語句訪問時（select * from t_product），只要曾經查詢過，調用緩存直接返回resultSet，節省了數據庫讀取磁盤數據的時間。

持久層緩存：

減小了鏈接數據庫的時間；減小了resultSet封裝成對象的過程。

業務層和控制層的緩存：

減小調用層次。

描述緩存在業務層的邏輯：

查詢商品信息

判斷當前查詢在緩存是否有數據

　　若是有數據，直接返回，當前請求結束；

　　若是沒有數據，查詢持久層數據庫數據，獲取數據存儲再緩存一份，供後續訪問使用；

緩存雪崩/緩存擊穿

海量請求訪問服務器,服務器的性能由緩存支撐,一旦必定範圍的緩存數據未命中,請求的數據訪問涌入數據庫;承受不了壓力形成宕機--重啓--海量請求並未消失--宕機--重啓,系統長時間不可用;這種狀況就是緩存的雪崩。

Redis五種數據結構和內部編碼

Redis支持五種數據類型：string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合）及zset(sorted set：有序集合)

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String（字符串）

string 是 redis 最基本的類型，你能夠理解成與 Memcached 如出一轍的類型，一個 key 對應一個 value。

string 類型是二進制安全的。意思是 redis 的 string 能夠包含任何數據。好比jpg圖片或者序列化的對象。

string 類型是 Redis 最基本的數據類型，string 類型的值最大能存儲 512MB。

實例：

127.0.0.1:6379> keys *
(empty list or set)
127.0.0.1:6379> set name hanlaoshi
OK
127.0.0.1:6379> set location beijing
OK
127.0.0.1:6379> keys *
1) "location"
2) "name"

Hash（哈希）

Redis hash 是一個鍵值(key=>value)對集合。

Redis hash 是一個 string 類型的 field 和 value 的映射表，hash 特別適合用於存儲對象。

實例：

redis> HMSET myhash field1 "Hello" field2 "World"
"OK"
redis> HGET myhash field1
"Hello"
redis> HGET myhash field2
"World"

List（列表）

Redis 列表是簡單的字符串列表，按照插入順序排序。你能夠添加一個元素到列表的頭部（左邊）或者尾部（右邊）。

127.0.0.1:6379> lpush mylist01 100 200 300
(integer) 3

127.0.0.1:6379> lrange mylist01 0 1
1) "300"
2) "200"

Set（集合）

Redis的Set是string類型的無序集合。

集合是經過哈希表實現的，因此添加，刪除，查找的複雜度都是O(1)。

sadd 命令

添加一個 string 元素到 key 對應的 set 集合中，成功返回1，若是元素已經在集合中返回 0，若是 key 對應的 set 不存在則返回錯誤。

實例：

redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob mongodb
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob rabitmq
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob rabitmq
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> smembers runoob

1) "redis"
2) "rabitmq"
3) "mongodb"

注意：以上實例中 rabitmq 添加了兩次，但根據集合內元素的惟一性，第二次插入的元素將被忽略。

集合中最大的成員數爲 2³² - 1(4294967295, 每一個集合可存儲40多億個成員)。

zset(sorted set：有序集合)

Redis zset 和 set 同樣也是string類型元素的集合,且不容許重複的成員。

不一樣的是每一個元素都會關聯一個double類型的分數。redis正是經過分數來爲集合中的成員進行從小到大的排序。

zset的成員是惟一的,但分數(score)卻能夠重複。

zadd 命令

添加元素到集合，元素在集合中存在則更新對應score

實例：

redis 127.0.0.1:6379> zadd runoob 0 redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd runoob 0 mongodb
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd runoob 0 rabitmq
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd runoob 0 rabitmq
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> > ZRANGEBYSCORE runoob 0 1000
1) "mongodb"
2) "rabitmq"
3) "redis"

內部編碼

實際上每種數據結構都有本身底層的內部編碼實現，並且是多種實現，這樣Redis會在合適的場景選擇合適的內部編碼。

能夠看到每種數據結構都有兩種以上的內部編碼實現，例如string數據結構就包含了raw、int和embstr三種內部編碼。

同時，有些內部編碼能夠做爲多種外部數據結構的內部實現，例如ziplist就是hash、list和zset共有的內部編碼。

咱們能夠經過object encoding命令查詢內部編碼：

127.0.0.1:6379> set set:1 hello
OK
127.0.0.1:6379> object encoding set:1
"embstr"
127.0.0.1:6379> hset user:1 name kebi
(integer) 1
127.0.0.1:6379> object encoding user:1
"ziplist"