Redis 常用知识

Redis 介绍

• Redis 一个开源的使用ANSI C语言编写、遵守BSD协议，内存中的数据结构存储系统，它可以用作Key-Value数据库、缓存和消息中间件，并提供多种语API。
  支持多种数据结构，如 字符串（strings），散列（hashes），列表（lists），集合（sets），有序集合（sorted sets）与范围查询，bitmaps，hyperloglogs 和 地理空间（geospatial）索引半径查询。Redis内置了复制（replication），LUA脚本（Lua scripting），LRU驱动事件（LRU eviction），事务（transactions）和不同级别的 磁盘持久（persistence），并通过Redis哨兵（Sentinel）和自动分区（Cluster）提供高可用性（high availability）。

NOSQL对比

• MongoDB、Hbase、Redis等NoSQL优劣势和应用场景

RDB&AOF持久化

全量模式持久化（RDB）

• 当发生写操作时，Redis会有状态的切换，将Redis的数据持久化到硬盘中，形成快照。Redis重启时，加载最近的一份快照数据，将Redis恢复到最近一次的持久化状态上。
• 写入流程包含save和bgsave两种方式

1. save可以由客户端显示触发的，也可以在redis shutdown 时触发。Save本身是单线程串行化的方式执行的，因此当数据量大时，有肯能会发生Redis Server的长时间卡顿。但是其备份期间不会有其他命令执行，因此备份在这一时刻是一致性的。
2. bgsave也可以由客户端显示触发、可以通过配置定时任务触发也可以在master-slave的分布式结构下由slave节点触发。bgsave命令在执行的时候，会fork一个子进程。子进程提交完成之后，会立即给客户端返回响应，备份操作在后台异步执行，在此期间不会影响Redis的正常响应。
   
   

• save和bgsave的区别

1. 对于bgsave来说，当父进程Fork完子进程之后，异步任务会将当前的内存状态作为一个版本进行复制。在复制过程中产生的变更，不会反映在这次备份当中。在Redis的默认配置当中，当满足下面任一条件时，会自动触发bgsave 的执行。
2. bgsave相对于save来说，其优势是异步执行，不影响后续的命令执行。但是Fork子进程时，涉及父进程的内存复制，此时会增加服务器的内存开销。当内存开销高到使用虚拟内存时，bgsave的Fork子进程会阻塞运行，可能会造成秒级的不可用。因此使用bgsave需要保证服务器空闲内存足够。

• 恢复数据

1. 当Redis重新启动时，会从本地磁盘加载之前持久化的文件。当恢复完成之后，再受理后续的请求操作。

增量模式持久化（AOF）

• 与RDB记录状态不同，AOF（append-only-file）则是每条写命令的记录，通过记录所有写命令的执行，最后恢复出最终的数据状态。
• 写入流程

1. always：每一次的刷新缓冲区，都会同步触发同步操作。因为每次的写操作都会触发同步，所以该策略会降低Redis的吞吐量，但是这种模式会拥有最高的容错能力。
2. every second：每秒异步的触发同步操作，这种是Redis的默认配置。
3. no：由操作系统决定何时同步，这种方式Redis无法决定何时落地，因此不可控。
   
   

• AOF模式优化

1. 随着Redis 持续的运行，会有大量的增量数据append 到AOF 文件中。为了减小硬盘存储和加快恢复速度，Redis 通过rewrite 机制合并历史AOF 记录。流程如下：
   
   1.1 历史AOF：以快照的方式保存。
   
   1.2 快照写入期间的增量：待快照写入完成之后append 到快照文件中。
   
   1.3 后续的增量：写入新的AOF。
   

• 恢复数据

1. AOF的恢复时机也是在机器启动时，一旦存在AOF，Redis会选择增量恢复。因为增量的持久化持续的写入磁盘，相比全量持久化，数据更加完整。恢复的过程就是将AOF中存放的命令，重新执行一遍。完成之后再继续接受客户端的新命令。

Redis Master&Slave(主从)

Redis Sentinel(哨兵模式)

Redis Cluster(集群部署)