【缓存----Redis】Redis4.0新特性

模块系统

Redis 4.0 发生的最大变化就是加入了模块系统， 这个系统可以让用户通过自己编写的代码来扩展和实现 Redis 本身并不具备的功能， 具体使用方法可以参考 antirez 的博文《Redis Loadable Module System》： http://antirez.com/news/106

因为模块系统是通过高层次 API 实现的， 它与 Redis 内核本身完全分离、互不干扰， 所以用户可以在有需要的情况下才启用这个功能， 以下是 redis.conf 中记载的模块载入方法：

################################## MODULES #####################################

# Load modules at startup. If the server is not able to load modules
# it will abort. It is possible to use multiple loadmodule directives.
#
# loadmodule /path/to/my_module.so
# loadmodule /path/to/other_module.so

目前已经有人使用这个功能开发了各种各样的模块， 比如 Redis Labs 开发的一些模块就可以在 http://redismodules.com 看到， 此外 antirez 自己也使用这个功能开发了一个神经网络模块： https://github.com/antirez/neural-redis

模块功能使得用户可以将 Redis 用作基础设施， 并在上面构建更多功能， 这给 Redis 带来了无数新的可能性。

PSYNC 2.0

新版本的 PSYNC 命令解决了旧版本的 Redis 在复制时的一些不够优化的地方：

• 在旧版本 Redis 中， 如果一个从服务器在 FAILOVER 之后成为了新的主节点， 那么其他从节点在复制这个新主的时候就必须进行全量复制。 在 Redis 4.0 中， 新主和从服务器在处理这种情况时， 将在条件允许的情况下使用部分复制。
• 在旧版本 Redis 中， 一个从服务器如果重启了， 那么它就必须与主服务器重新进行全量复制， 在 Redis 4.0 中， 只要条件允许， 主从在处理这种情况时将使用部分复制。

缓存驱逐策略优化

新添加了 Last Frequently Used 缓存驱逐策略， 具体信息见 antirez 的博文《Random notes on improving the Redis LRU algorithm》： http://antirez.com/news/109

另外 Redis 4.0 还对已有的缓存驱逐策略进行了优化， 使得它们能够更健壮、高效、快速和精确。

非阻塞 DEL 、 FLUSHDB 和 FLUSHALL

在 Redis 4.0 之前， 用户在使用 DEL 命令删除体积较大的键， 又或者在使用 FLUSHDB 和 FLUSHALL 删除包含大量键的数据库时， 都可能会造成服务器阻塞。

为了解决以上问题， Redis 4.0 新添加了 UNLINK 命令， 这个命令是 DEL 命令的异步版本， 它可以将删除指定键的操作放在后台线程里面执行， 从而尽可能地避免服务器阻塞：

redis> UNLINK fruits
(integer) 1

因为一些历史原因， 执行同步删除操作的 DEL 命令将会继续保留。

此外， Redis 4.0 中的 FLUSHDB 和 FLUSHALL 这两个命令都新添加了 ASYNC 选项， 带有这个选项的数据库删除操作将在后台线程进行：

redis> FLUSHDB ASYNC
OK

redis> FLUSHALL ASYNC
OK

交换数据库

Redis 4.0 对数据库命令的另外一个修改是新增了 SWAPDB 命令， 这个命令可以对指定的两个数据库进行互换： 比如说， 通过执行命令 SWAPDB 0 1 ， 我们可以将原来的数据库 0 变成数据库 1 ， 而原来的数据库 1 则变成数据库 0 。

以下是一个使用 SWAPDB 的例子：

redis> SET your_name "huangz"  -- 在数据库 0 中设置一个键
OK

redis> GET your_name
"huangz"

redis> SWAPDB 0 1  -- 互换数据库 0 和数据库 1
OK

redis> GET your_name  -- 现在的数据库 0 已经没有之前设置的键了
(nil)

redis> SELECT 1  -- 切换到数据库 1
OK

redis[1]> GET your_name  -- 之前在数据库 0 设置的键现在可以在数据库 1 找到
"huangz"                 -- 证明两个数据库已经互换

混合 RDB-AOF 持久化格式

Redis 4.0 新增了 RDB-AOF 混合持久化格式， 这是一个可选的功能， 在开启了这个功能之后， AOF 重写产生的文件将同时包含 RDB 格式的内容和 AOF 格式的内容， 其中 RDB 格式的内容用于记录已有的数据， 而 AOF 格式的内存则用于记录最近发生了变化的数据， 这样 Redis 就可以同时兼有 RDB 持久化和 AOF 持久化的优点 —— 既能够快速地生成重写文件， 也能够在出现问题时， 快速地载入数据。

这个功能可以通过 aof-use-rdb-preamble 选项进行开启， redis.conf 文件中记录了这个选项的使用方法：

# When rewriting the AOF file, Redis is able to use an RDB preamble in the
# AOF file for faster rewrites and recoveries. When this option is turned
# on the rewritten AOF file is composed of two different stanzas:
#
#   [RDB file][AOF tail]
#
# When loading Redis recognizes that the AOF file starts with the "REDIS"
# string and loads the prefixed RDB file, and continues loading the AOF
# tail.
#
# This is currently turned off by default in order to avoid the surprise
# of a format change, but will at some point be used as the default.
aof-use-rdb-preamble no

内存命令

新添加了一个 MEMORY 命令， 这个命令可以用于视察内存使用情况， 并进行相应的内存管理操作：

redis> MEMORY HELP
1) "MEMORY USAGE <key> [SAMPLES <count>] - Estimate memory usage of key"
2) "MEMORY STATS                         - Show memory usage details"
3) "MEMORY PURGE                         - Ask the allocator to release memory"
4) "MEMORY MALLOC-STATS                  - Show allocator internal stats"

其中， 使用 MEMORY USAGE 子命令可以估算储存给定键所需的内存：

redis> SET msg "hello world"
OK

redis> SADD fruits apple banana cherry
(integer) 3

redis> MEMORY USAGE msg
(integer) 62

redis> MEMORY USAGE fruits
(integer) 375

使用 MEMORY STATS 子命令可以查看 Redis 当前的内存使用情况：

redis> MEMORY STATS
1) "peak.allocated"
2) (integer) 1014480
3) "total.allocated"
4) (integer) 1014512
5) "startup.allocated"
6) (integer) 963040
7) "replication.backlog"
8) (integer) 0
9) "clients.slaves"
10) (integer) 0
11) "clients.normal"
12) (integer) 49614
13) "aof.buffer"
14) (integer) 0
15) "db.0"
16) 1) "overhead.hashtable.main"
    2) (integer) 264
    3) "overhead.hashtable.expires"
    4) (integer) 32
17) "overhead.total"
18) (integer) 1012950
19) "keys.count"
20) (integer) 5
21) "keys.bytes-per-key"
22) (integer) 10294
23) "dataset.bytes"
24) (integer) 1562
25) "dataset.percentage"
26) "3.0346596240997314"
27) "peak.percentage"
28) "100.00315093994141"
29) "fragmentation"
30) "2.1193723678588867"

使用 MEMORY PURGE 子命令可以要求分配器释放更多内存：

redis> MEMORY PURGE
OK

使用 MEMORY MALLOC-STATS 子命令可以展示分配器内部状态：

redis> MEMORY MALLOC-STATS
Stats not supported for the current allocator

兼容 NAT 和 Docker

Redis 4.0 将兼容 NAT 和 Docker ， 具体的使用方法在 redis.conf 中有记载：

########################## CLUSTER DOCKER/NAT support  ########################

# In certain deployments, Redis Cluster nodes address discovery fails, because
# addresses are NAT-ted or because ports are forwarded (the typical case is
# Docker and other containers).
#
# In order to make Redis Cluster working in such environments, a static
# configuration where each node known its public address is needed. The
# following two options are used for this scope, and are:
#
# * cluster-announce-ip
# * cluster-announce-port
# * cluster-announce-bus-port
#
# Each instruct the node about its address, client port, and cluster message
# bus port. The information is then published in the header of the bus packets
# so that other nodes will be able to correctly map the address of the node
# publishing the information.
#
# If the above options are not used, the normal Redis Cluster auto-detection
# will be used instead.
#
# Note that when remapped, the bus port may not be at the fixed offset of
# clients port + 10000, so you can specify any port and bus-port depending
# on how they get remapped. If the bus-port is not set, a fixed offset of
# 10000 will be used as usually.
#
# Example:
#
# cluster-announce-ip 10.1.1.5
# cluster-announce-port 6379
# cluster-announce-bus-port 6380