redis

1. 简介

Redis 是一个Key-Value 存储系统。c语言编写，和Memcached 类似，它支持存储的value 类型相对更多，包括string(字符串)、list(链表)、set(集合)和zset(有序集合)。这些数据类型都支持push/pop、add/remove 及取交集并集和差集及更丰富的操作，而且这些操作都是原子性的。在此基础上，Redis 支持各种不同方式的排序。与memcached 一样，为了保证效率，数据都是缓存在内存中。区别的是Redis 会周期性的把更新的数据写入磁盘或者把修改操作写入追加的记录文件，并且在此基础上实现了master-slave(主从)同步

 

2.持久化

        通常，Redis 将数据存储于内存中，或被配置为使用虚拟内存。通过两种方式可以实现数据持久化：使用截图的方式，将内存中的数据不断写入磁盘；或使用类似MySQL 的日志方式，

 

记录每次更新的日志。前者性能较高，但是可能会引起一定程度的数据丢失；后者相反。

 

3.数据结构

string类型是二进制安全的。意思是redis 的string 可以包含任何数据，比如jpg 图片或者序

列化的对象。从内部实现来看其实string 可以看作byte 数组，最大上限是1G 字节，下面是

 

string 类型的定义

 

strings类型及操作 :

key 对应的值为string 类型的value

 

hashes类型及操作：

Redis hash 是一个string 类型的field和value的映射表.它的添加、删除操作都是 O(1（) 平均）。

hash 特别适合用于存储对象。相较于将对象的每个字段存成单个string 类型。将一个对象存

储在hash 类型中会占用更少的内存，并且可以更方便的存取整个对象。省内存的原因是新

建一个hash 对象时开始是用zipmap（又称为small hash）来存储的。这个zipmap 其实并不

是hash table，但是zipmap 相比正常的hash 实现可以节省不少hash 本身需要的一些元数据

存储开销。尽管zipmap 的添加，删除，查找都是O(n)，但是由于一般对象的field 数量都不

太多。所以使用zipmap 也是很快的,也就是说添加删除平均还是O(1)。如果field 或者value

的大小超出一定限制后，Redis 会在内部自动将zipmap 替换成正常的hash 实现. 这个限制可

以在配置文件中指定

hash-max-zipmap-entries 64 #配置字段最多64 个

 

hash-max-zipmap-value 512 #配置value 最大为512 字节

 

lists类型及操作：

        list 是一个链表结构，主要功能是push、pop、获取一个范围的所有值等等，操作中key 理

解为链表的名字。

       Redis 的list 类型其实就是一个每个子元素都是string 类型的双向链表。链表的最大长度是(2

的32 次方)。我们可以通过push,pop 操作从链表的头部或者尾部添加删除元素。这使得list

既可以用作栈，也可以用作队列。

       有意思的是list 的pop 操作还有阻塞版本的，当我们[lr]pop 一个list 对象时，如果list 是空，

或者不存在，会立即返回nil。但是阻塞版本的b[lr]pop 可以则可以阻塞，当然可以加超时时

间，超时后也会返回nil。为什么要阻塞版本的pop 呢，主要是为了避免轮询。举个简单的

例子如果我们用list 来实现一个工作队列。执行任务的thread 可以调用阻塞版本的pop 去获

取任务这样就可以避免轮询去检查是否有任务存在。当任务来时候工作线程可以立即返回，

 

也可以避免轮询带来的延迟。说了这么多，接下来看一下实际操作的方法吧

 

sets 类型及操作

        set 是集合，和我们数学中的集合概念相似，对集合的操作有添加删除元素，有对多个集合

求交并差等操作，操作中key 理解为集合的名字。

        Redis 的set 是string 类型的无序集合。set 元素最大可以包含(2 的32 次方)个元素。

       set 的是通过hash table 实现的，所以添加、删除和查找的复杂度都是O(1)。hash table 会随

着添加或者删除自动的调整大小。需要注意的是调整hash table 大小时候需要同步（获取写

锁）会阻塞其他读写操作，可能不久后就会改用跳表（skip list）来实现，跳表已经在sorted

set 中使用了。关于set 集合类型除了基本的添加删除操作，其他有用的操作还包含集合的

取并集(union)，交集(intersection)，差集(difference)。通过这些操作可以很容易的实现sns

中的好友推荐和blog 的tag 功能。

 

sorted sets 类型及操作

         sorted set 是set 的一个升级版本，它在set 的基础上增加了一个顺序属性，这一属性在添加修改元素的时候可以指定，每次指定后，zset 会自动重新按新的值调整顺序。可以理解为有

两列的mysql 表，一列存value，一列存顺序。操作中key 理解为zset 的名字。

         和set 一样sorted set 也是string 类型元素的集合，不同的是每个元素都会关联一个double

 类型的score。sorted set 的实现是skip list 和hash table 的混合体。

          当元素被添加到集合中时，一个元素到score 的映射被添加到hash table 中，所以给定一个元素获取score 的开销是O(1),另一个score 到元素的映射被添加到skip list，并按照score 排

序，所以就可以有序的获取集合中的元素。添加，删除操作开销都是O(log(N))和skip list 的

开销一致,redis 的skip list 实现用的是双向链表,这样就可以逆序从尾部取元素。sorted set 最

经常的使用方式应该是作为索引来使用.我们可以把要排序的字段作为score 存储，对象的id

 当元素存储。

 

4.主从复制

redis 主从复制配置和使用都非常简单。通过主从复制可以允许多个slave server 拥有和

master server 相同的数据库副本

 

redis 主从复制特点:

(1)、master 可以拥有多个slave

(2)、多个slave 可以连接同一个master 外，还可以连接到其他slave

(3)、主从复制不会阻塞master，在同步数据时，master 可以继续处理client 请求

(4)、提高系统的伸缩性

 

 redis 主从复制过程:

        当配置好slave 后，slave 与master 建立连接，然后发送sync 命令。无论是第一次连接还是

重新连接，master 都会启动一个后台进程，将数据库快照保存到文件中，同时master 主进

程会开始收集新的写命令并缓存。后台进程完成写文件后，master 就发送文件给slave，slave

将文件保存到硬盘上，再加载到内存中，接着master 就会把缓存的命令转发给slave，后续

master 将收到的写命令发送给slave。如果master 同时收到多个slave 发来的同步连接命令，

 

master 只会启动一个进程来写数据库镜像，然后发送给所有的slave。

 

5.事务控制

       redis 对事务的支持目前还比较简单。redis 只能保证一个client 发起的事务中的命令可以连

续的执行，而中间不会插入其他client 的命令。 由于redis 是单线程来处理所有client 的请

求的所以做到这点是很容易的。一般情况下redis 在接受到一个client 发来的命令后会立即

处理并 返回处理结果，但是当一个client 在一个连接中发出multi 命令有，这个连接会进入

一个事务上下文，该连接后续的命令并不是立即执行，而是先放到一个队列中。当从此连接

受到exec 命令后，redis 会顺序的执行队列中的所有命令。并将所有命令的运行结果打包到

一起返回给client.然后此连接就 结束事务上下文。

 

 

Redis内建支持两种持久化方案，snapshot快照和AOF 增量Log方式。快照顾名思义就是隔一段时间将完整的数据Dump下来存储在文件中。AOF增量Log则是记录对数据的修改操作（实际上记录的就是每个对数据产生修改的命令本身），两种方案可以并存，也各有优缺点，具体参见

 

 

java使用jedis ,commons-pool 连接池