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紅色的魔力——Redis核心知識(shí)剖析
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Redis是一種基于內(nèi)存的NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)，廣泛用于數(shù)據(jù)緩存、實(shí)時(shí)消息、排行榜等場(chǎng)景。Redis具有高性能、高可用性、高并發(fā)等特點(diǎn)，在現(xiàn)代Web應(yīng)用中得到了廣泛應(yīng)用。本文將從Redis的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)持久化、集群部署等方面進(jìn)行詳細(xì)分析。
一、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
Redis支持的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括字符串、哈希、列表、集合、有序集合等。其中，哈希結(jié)構(gòu)是Redis的核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也是Redis的基本單位。哈希結(jié)構(gòu)可以看作是一個(gè)由鍵值對(duì)組成的無(wú)序字典，其優(yōu)勢(shì)在于對(duì)于查詢和修改等操作具有O(1)的時(shí)間復(fù)雜度。
下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的Redis哈希結(jié)構(gòu)示例：
> hmset user:1 name "Alice" age 18
OK
> hmget user:1 name age
1) "Alice"
2) "18"
以上命令將創(chuàng)建一個(gè)鍵名為”user:1″的哈希結(jié)構(gòu)，包含”name”和”age”兩個(gè)鍵值對(duì)。我們可以通過(guò)hmset命令向哈希結(jié)構(gòu)中添加鍵值對(duì)，通過(guò)hmget命令獲取哈希結(jié)構(gòu)中的鍵值對(duì)。
Redis的其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的使用方法也類似，具體可參考Redis官方文檔。
二、數(shù)據(jù)持久化
Redis支持兩種數(shù)據(jù)持久化方式：RDB和AOF。
1、RDB
RDB全稱為Redis DataBase，是一種將Redis內(nèi)存中的數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)到硬盤上的持久化方式，它將當(dāng)前時(shí)刻的Redis數(shù)據(jù)快照保存到硬盤上的RDB文件中。RDB文件是一個(gè)經(jīng)過(guò)壓縮的二進(jìn)制文件，可以用于備份、恢復(fù)或遷移Redis數(shù)據(jù)。
RDB文件生成的條件包括：
– save配置項(xiàng)中指定的時(shí)間間隔內(nèi)有至少一個(gè)鍵被修改。
– bgsave命令顯式地被調(diào)用。
2、AOF
AOF全稱為Append Only File，是一種將Redis操作命令追加到文件末尾的持久化方式，它通過(guò)記錄所有執(zhí)行寫命令的請(qǐng)求來(lái)記錄Redis的數(shù)據(jù)操作歷史，該日志文件可以通過(guò)載入操作過(guò)程中執(zhí)行從而重建原始的數(shù)據(jù)集。AOF文件為文本文件，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的文本編輯器進(jìn)行查看、修改等操作。
AOF文件生成的條件包括：
– appendonly配置項(xiàng)為yes。
– no-appendfsync-on-rewrite配置項(xiàng)為no，表示執(zhí)行AOF文件重寫時(shí)強(qiáng)制同步磁盤。
三、集群部署
Redis在處理高并發(fā)、大規(guī)模數(shù)據(jù)時(shí)，需要進(jìn)行集群化部署。Redis的集群部署有多種方式，包括Redis Sentinel、Redis Cluster、Twemproxy+Redis等。這里我們以Redis Cluster為例進(jìn)行分析。
Redis Cluster是Redis官方推出的集群方案，它可以實(shí)現(xiàn)分布式的高性能Key-Value存儲(chǔ)，并支持自動(dòng)數(shù)據(jù)切片、故障恢復(fù)等特性。Redis Cluster最小的部署單位是節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都包含多個(gè)Redis實(shí)例。Redis Cluster節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)Gossip協(xié)議進(jìn)行通信。Gossip協(xié)議是一種基于觀察者模式的協(xié)議，每個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)選擇若干個(gè)其他節(jié)點(diǎn)作為觀察對(duì)象，定期與這些節(jié)點(diǎn)交換信息，以了解集群狀態(tài)的變化。
Redis Cluster采用哈希槽（hash slot）的概念來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)切片和負(fù)載均衡。Redis Cluster將整個(gè)哈希空間分成16384個(gè)哈希槽，每個(gè)節(jié)點(diǎn)持有部分哈希槽。當(dāng)客戶端向Redis Cluster發(fā)送寫命令時(shí)，Redis Cluster會(huì)根據(jù)哈希值將命令路由到對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)宕機(jī)或添加新節(jié)點(diǎn)時(shí)，整個(gè)集群的哈希空間不會(huì)發(fā)生顛簸，Redis Cluster會(huì)自動(dòng)將哈希槽從一個(gè)節(jié)點(diǎn)遷移到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
下面是一個(gè)Redis Cluster的簡(jiǎn)單示例：
> redis-cli --cluster create 127.0.0.1:7000 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002
...
[OK] All nodes agree about slots configuration.
>>> Check for open slots...
>>> Check slots coverage...
[OK] All 16384 slots covered.
以上命令將創(chuàng)建一個(gè)由三個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的Redis Cluster，各節(jié)點(diǎn)的端口分別為7000、7001、7002。
結(jié)語(yǔ)
本文主要介紹了Redis的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)持久化、集群部署等方面的內(nèi)容。Redis作為一種高性能的NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)，被廣泛用于緩存、消息隊(duì)列等場(chǎng)景中，同時(shí)也是許多大型互聯(lián)網(wǎng)公司的重要技術(shù)棧之一。希望本文對(duì)Redis的初學(xué)者有所幫助，也希望讀者能夠深入了解Redis的更多實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)和應(yīng)用場(chǎng)景。
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文章標(biāo)題：紅色的魔力Redis核心知識(shí)剖析（redis核心知識(shí)）
文章分享：http://fisionsoft.com.cn/article/cdcdpej.html
