前言

昨天和室友去包夜戏羽，玩了一晚上的LOL担神，跪了一整夜，但是很開心始花。從S1末開始玩LOL的我妄讯，到現(xiàn)在還是青銅孩锡，真是菜的摳腳。最近負能力滿滿的捞挥，唯有睡覺和學(xué)習(xí)才可解憂愁浮创。今天也看了慕課網(wǎng)上面的《Redis入門》，來記一下學(xué)習(xí)筆記砌函。(寫這篇文章開頭的時候應(yīng)該是一個星期之前)

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NoSQL概述

• NoSQL就是Not Only SQL的意思斩披，是非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。

• 為什么需要NoSQL?

  • High performance - 高并發(fā)讀寫

  • Huge Storage - 海量數(shù)據(jù)的高效率存儲和訪問

  • High Scalability & High Availability - 高可擴展性和高可用性

• NoSQL數(shù)據(jù)庫的四大分類

  • 鍵值(Key - Value)存儲：優(yōu)點是快速查詢讹俊，缺點存儲的數(shù)據(jù)缺少結(jié)構(gòu)化垦沉。

  • 列存儲：優(yōu)點是查詢比較快，擴展性比較強仍劈，缺點是功能相對局限厕倍。

  • 文檔數(shù)據(jù)庫：對應(yīng)的產(chǎn)品就是MongoDB。對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要求不是特別嚴格贩疙，查詢性能不能特別高讹弯，缺少統(tǒng)一查詢的語法。

  • 圖形數(shù)據(jù)庫：優(yōu)點是利用圖結(jié)構(gòu)相關(guān)的算法这溅，缺點是需要對整個圖進行結(jié)算才能得出結(jié)果组民，不能作為分布式的解決方案。

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• 現(xiàn)在來說說NoSQL的特點悲靴，美滋滋臭胜。
  • 易擴展
  • 靈活的數(shù)據(jù)模型
  • 高可用
  • 大數(shù)據(jù)量，高性能

Redis的概述

• 高性能鍵值對數(shù)據(jù)庫癞尚，支持的鍵值數(shù)據(jù)類型：

  • 字符串類型 - String

  • 列表類型 - Set

  • 有序集合類型 - Sorted Set

  • 散列類型 - Hash

  • 集合類型 - List

• Redis的應(yīng)用場景

  • 緩存

  • 任務(wù)隊列

  • 網(wǎng)站訪問統(tǒng)計

  • 應(yīng)用排行榜

  • 分布式集群架構(gòu)中的session分離

Redis在Linux上的使用

可以看我這篇文章【Linux學(xué)習(xí)】 Redis常用的一些指令

Jedis的入門

• 我們要在Java平臺上使用redis耸三，肯定需要Jedis這個客戶端。首先在pom文件中引入Jedis的依賴

        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/redis.clients/jedis -->
        <dependency>
            <groupId>redis.clients</groupId>
            <artifactId>jedis</artifactId>
            <version>2.9.0</version>
        </dependency>

• 普通方式創(chuàng)建Jedis對象浇揩。

    public void methodOne() {
        Jedis jedis = new Jedis("100.64.84.47", 6379);
        jedis.set("name", "cmazxiaoma");
        String value = jedis.get("name");
        System.out.println(value);
        jedis.close();
    }

• 通過線程安全的連接池來創(chuàng)建Jedis對象仪壮。

  public void methodTwo() {
        //獲得連接池的配置對象
        JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
        //設(shè)置最大連接數(shù)
        config.setMaxTotal(30);
        //設(shè)置最大空閑連接數(shù)
        config.setMaxIdle(10);
        //獲得連接池
        JedisPool jedisPool = new JedisPool(config, "100.64.84.47", 6379);

        Jedis jedis = null;

        try {
            jedis = jedisPool.getResource();
            String value = jedis.get("name");
            System.out.println(value);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (jedis != null) {
                jedis.close();
            }

            jedisPool.close();
        }
    }
}

• 編寫測試類。

public class JedisDemo1Test {
    private JedisDemo1 demo;

    @Before
    public void setUp() {
        demo = new JedisDemo1();
    }

    @Test
    public void methodOne() throws Exception {
        demo.methodOne();
    }

    @Test
    public void methodTwo() throws Exception {
        demo.methodTwo();
    }

}

• 運行Test Case胳徽，測試成功积锅。
  

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• 我們在Xshell軟件，輸入get name指令膜廊，也可以看到輸出cmazxiaoma。
  

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Redis的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

String

• Key定義的注意點:

  • 不要過長淫茵。
  • 不要過短爪瓜。
  • 統(tǒng)一的命名規(guī)范。

• 存儲String：

  • 二進制安全的匙瘪，存入和獲取的數(shù)據(jù)相同铆铆。
  • Value最多可以容納的數(shù)據(jù)長度是512M蝶缀。

• 存儲String常用的命令：

  • 賦值

    
    
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  • 取值

    
    
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  • 刪除

    
    
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  • 數(shù)值增減

如果屬性不存在的話，那么integer類型默認為0薄货。

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如果name屬性的值不能轉(zhuǎn)換成integer類型翁都，那么會拋出ERR is not an integer or out of range異常。

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decr指令也是一樣的谅猾。

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• 擴展命令
  incrby柄慰、decrby也是一樣的，很簡單税娜。
  
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append指令可以拼接字符串坐搔。

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如果append key cmazxiaoma。這個key不存在的話敬矩，首先會創(chuàng)建這個key概行，然后存入cmazxiaoma內(nèi)容，接著輸出cmazxiaoma弧岳。

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Hash

• 賦值凳忙，可以使用hset myhash key value單一賦值、hmset myhash key value key value多次賦值禽炬。
  

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• 取值涧卵，可以用hget myhash key單一取值、hmget myhash key key 多個取值瞎抛、hgetall取出所有key所對應(yīng)的值艺演。
  

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• 刪除 ,可以用hdel myhash key刪除單一的key。
  

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hdel myhash key key刪除多個的key桐臊。

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del myhash刪除myhash中所有的key胎撤。

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• 數(shù)值增減，hincrby myhash key 100
  

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• 使用hexists myhash key 判斷key是否在myhash中存在断凶，存在返回1伤提，不存在返回0。
  

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• hlen myhash獲取myhash中存在key的數(shù)量认烁。
  

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• hkeys myhash獲取myhash中所有的key肿男。
  

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• hvals myhash獲取myhash中所有的values。
  

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List

• 存儲list:

  • ArrayList使用數(shù)組方式
  • LinkedList使用雙向鏈表方式

• 兩端添加

  • 使用lpush a b c 命令在左端添加却嗡，那么c肯定是在最左端舶沛。
    
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  • 使用rpush a b c命令在右端添加，那么c肯定是在最右端窗价。
    
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• 兩端彈出

  • 使用lpop mylist彈出mylist中頭部元素如庭、rpop mylist2彈出mylist2尾部中的元素。它們都是3撼港。
    
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  • 我們接著來查看mylist坪它、mylist2骤竹。
    
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• 查看列表
  • 使用lrange mylist 0 5來查看mylist列表，mylist插入的方式從頭結(jié)點開始添加的往毡，那么輸出肯定是321abc蒙揣。
    
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  • 使用lrange mylist2 0 5查看mylist2列表，mylist2插入的方式是從最右端添加的开瞭，那么輸出肯定是abc123
    
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• 獲取列表元素的個數(shù)

  • 使用llen mylist命令
    
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• 擴展命令

  • 使用lpushx mylist x懒震，使插入的元素在頭部位置。
    

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  • 使用rpushx mylist x惩阶，使插入的元素在尾部位置挎狸。
    

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  • 使用lrem mylist count element，count代表是刪除的次數(shù)断楷，element代表是需要刪除的元素锨匆。如果count > 0 代表刪除的方式從頭到尾，刪除count個element冬筒，count < 0代表刪除的方式從尾到頭恐锣，刪除count個element。如果count = 0舞痰，刪除mylist中所有和element相同的元素土榴。
    

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  • lrem mylist 2 test1
    

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  • lrem mylist -2 test1
    

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  • lrem mylist 0 cmazxiaoma
    

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  • 在某一個下標位置插入元素。lset mylist index element
    

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  • 在目標元素之前插入指定的元素响牛。linsert mylist before helloworl before_helloworld
    

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  • 在目標元素之后插入指定的元素玷禽。linsert mylist helloworld after after_helloworld
    

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  • 彈出mylist中最后一個元素，并插入到mylist中的頭部呀打。rpoplpush mylist mylist
    

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  • rpoplpush使用場景
    

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Set

和List類型不同的是矢赁，Set集合中不允許出現(xiàn)重復(fù)的元素。

• 添加/刪除元素
  • 添加 sadd myset a b c贬丛，如果我們重復(fù)添加相同的元素撩银，肯定是不成功的。比如sadd myset a豺憔。
    
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  • 刪除 srem myset a额获，刪除myset中的a元素。
    
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  • 查看myset中的元素恭应。smembers myset
    
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  • 查看指定元素是否是myset中的成員抄邀。sismember myset a，返回0代表不存在昼榛，返回1代表存在境肾。
    
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• 獲得集合中的元素, smembers myset

• 集合中的差集運算，sdiff myset2 myset。myset2中元素有b,c,d准夷。myset中元素有b,c。它們之間的差集運算結(jié)果應(yīng)該為d莺掠。
  

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  • 集合中的交集運算衫嵌，sinter myset2 myset，應(yīng)該輸出cb彻秆。
    

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  • 集合中的并集運算楔绞，sunion myset2 myset，應(yīng)該輸出cbd唇兑。
    

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• 擴展命令

  • scard myset 查看myset有多少個元素酒朵。
    

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  • srandmember myset 隨機返回myset中的一個元素。
    

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  • sdiffstore new_myset myset2 myset 把myset和myset2差集元素的結(jié)果存儲到new_myset中扎附。(sinterstore, sunionstore也是一樣的用法)
    

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• Set使用場景

  • 跟蹤一些唯一性的數(shù)據(jù)蔫耽。
  • 用于維護數(shù)據(jù)對象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

SortedSet

SortedSet中的成員在集合中的位置是有序的留夜。

• 添加元素 zadd mysort 70 cmazxiaoma 80 xiaoma 100 doudou
  

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• 獲得元素

  • zcard mysort 獲得mysort中所有元素的個數(shù)
    

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  • 獲得mysort中name為cmazxiaoma對應(yīng)的成績咙边。zscore mysort cmazxiaoma
    

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• 刪除元素誓焦，zrem mysort cmazxiaoma deli doudou xiaoma
  

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• 范圍查詢 zrange mysort 0 -1，輸出的key是按成績正序排列。
  

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  • 如果輸出的數(shù)據(jù)項要帶上成績的話搞挣，指令應(yīng)該是zrange mysort 0 -1 withscores
    

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  • 如果輸出的數(shù)據(jù)項想按成績逆序排序，那么就應(yīng)該zrevrange mysort 0 -1 withscores
    

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  • 如果想按排名范圍進行刪除的話壹瘟，那么應(yīng)該zremrangebyrank mysort 0 2
    

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  • 如果想按成績范圍進行刪除的話阅签，那么應(yīng)該zremrangebyscore mysort 0 10。顧名思義刪除成績在0-10之內(nèi)的數(shù)據(jù)項枕面。
    

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• 擴展命令

  • 查看分數(shù)在0-10之內(nèi)的學(xué)生信息愿卒，zrangebyscore mysort 0 10 withscores
    

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  • 查看分數(shù)在0-100之內(nèi)且在第1行-第2行的學(xué)生信息。zrangebyscore mysort 0 100 withscores limit 0 2
    

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  • 給cmazxiaoma的成績加100分膊畴。zincrby mysort cmazxiaoma 100
    

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  • 查看成績0-10之間的學(xué)生的個數(shù)掘猿。zcount mysort 0 10
    

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• Sorted Set使用場景

  • 如大型在線游戲積分排行榜

  • 構(gòu)建索引數(shù)據(jù)

Redis中的通用命令

• key * 獲取所有redis中的key
  

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• keys my* 獲取所有redis中以my開頭的key
  

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• exists mylist 查看redis中是否存在mylist，0代表不存在唇跨，1代表存在稠通。
  

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• rename name new_name 給名字為name的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)重命名為new_name
  

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• expire new_name 10 設(shè)置redis中new_name過期時間，通過ttl new_name看到其距離過期的時間买猖。
  

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• type mylist改橘，可以查看mylist對應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型。
  

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Redis的事務(wù)

• Redis相關(guān)的特性：

  • 多數(shù)據(jù)庫

  • Redis事務(wù)

• 一個Redis最多可以提供16個數(shù)據(jù)庫玉控，下標分別是0-15飞主。客戶端默認連接的是第0號數(shù)據(jù)。我們可以通過select index來選擇數(shù)據(jù)庫碌识。
  

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• 我們想把第0號的數(shù)據(jù)庫中某些key移動到第1號數(shù)據(jù)庫里面碾篡，那么我們該怎么做呢。通過move cmazxiaoma_test_mayday_5 1就可以完成筏餐。
  

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• 我們可以通過multi开泽、exec、discard來完成事務(wù)操作魁瞪。事務(wù)執(zhí)行期間穆律，Redis不會為其他客戶端提供任何服務(wù)，以保證事務(wù)中的所有命令原子執(zhí)行导俘。multi相當(dāng)于開啟事務(wù)峦耘，exec相當(dāng)于提交，discard相當(dāng)于回滾旅薄。

• 首先我們在第一個客戶端進行如下操作辅髓。我們在第一個客戶端開啟了事務(wù)，在事務(wù)中我們incr num 2次少梁，按理來說利朵，get num 應(yīng)該等于4。
  

  redis第一個客戶端.png

• 我們在第二個客戶端輸入get num猎莲，發(fā)現(xiàn)num還是2绍弟。那么證明了我們的結(jié)論：事務(wù)執(zhí)行期間，Redis不會為其他客戶端提供任何服務(wù)著洼，以保證事務(wù)中的所有命令原子執(zhí)行樟遣。
  

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• 如果我們在第一個客戶端提交了事務(wù)。

  
  
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• 接著我們在第二個客戶端get num身笤，發(fā)現(xiàn)可以num的值得到了更新豹悬。
  

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• 我們可以演示一下回滾操作，首先set user cmazxiaoma液荸，接著開啟事務(wù)瞻佛，在事務(wù)中set user xiaoma，然后進行回滾操作娇钱，發(fā)現(xiàn) get user 依然是cmazxiaoma伤柄。
  

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Redis的持久化

Redis的性能體現(xiàn)在它把數(shù)據(jù)都保存在內(nèi)存當(dāng)中。我們把內(nèi)存中的數(shù)據(jù)同步到硬盤當(dāng)中的操作稱之為持久化文搂。

• Redis持久化方式：

  • RDB方式适刀，在指定的時間內(nèi)，把內(nèi)存中的數(shù)據(jù)快照寫入到硬盤當(dāng)中煤蹭。

  • AOF方式笔喉，將以日志的形式記錄服務(wù)器所處理的每一個操作取视。當(dāng)Redis服務(wù)器啟動之初，它會讀取該aof文件常挚，會重新構(gòu)建我們的數(shù)據(jù)庫作谭。保證我們啟動之后，保證數(shù)據(jù)的完整性奄毡。

  • 無持久化丢早，我們可以通過配置禁止Redis服務(wù)器的持久化，我們認為Redis就是緩存的一種機制了秧倾。

  • 同時使用。

• RDB：

  • 默認情況下傀缩，每隔一段時間redis服務(wù)器程序會自動對數(shù)據(jù)庫做一次遍歷那先，把內(nèi)存快照寫在一個叫做"dump.rdb"的文件里，這個持久化機制叫做SNAPSHOT赡艰。有了SNAPSHOT后售淡，如果服務(wù)器宕機，重新啟動redis服務(wù)器時慷垮，redis會自動加載"dump.rdb",將數(shù)據(jù)庫狀態(tài)恢復(fù)上一次SNAPSHOT的狀態(tài)揖闸。

  • Redis服務(wù)器初始化過程中，設(shè)定了定時時間料身，每隔一段時間就會觸發(fā)持久化操作汤纸，進入定時事件處理程序中，就會fork出子進程來進行持久化操作芹血。

  • Redis服務(wù)器預(yù)設(shè)了save指令贮泞，客戶端可要求服務(wù)器進程中斷服務(wù)，執(zhí)行持久化操作幔烛。

  • 我們可以通過vim /etc/redis.conf打開配置文件啃擦，可以看到以下配置。
    

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  • 同時我們還可以看到內(nèi)存快照輸出在file文件名饿悬。
    

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  優(yōu)缺點：

  • 如果數(shù)據(jù)集很大令蛉，RDB相對于AOF啟動效率很更高。

  • 如果想保證數(shù)據(jù)的高可用性狡恬，最大限度的避免數(shù)據(jù)的丟失珠叔，RDB將不是一個好的選擇。因為系統(tǒng)在定時持久化操作之前弟劲，還沒來得及在硬盤寫入數(shù)據(jù)就發(fā)生宕機的話运杭，就造成了數(shù)據(jù)的丟失。

  • RDB通過fork出子線程來完成數(shù)據(jù)持久化操作函卒，如果當(dāng)數(shù)據(jù)集很大的時候辆憔，可能會導(dǎo)致服務(wù)器停止幾百ms撇眯，或者幾s。

RDB.png

• AOF(append only file):

• 對于Redis服務(wù)器而言虱咧，其缺省的機制是RDB熊榛，如果需要使用AOF，則需要修改appendonly no改成appendonly yes腕巡。Redis在每一次收到數(shù)據(jù)修改的命令之后玄坦，都會將其追加到AOF文件中。在Redis下一次重新啟動時绘沉，需要加載AOF文件中的信息來構(gòu)建最新的數(shù)據(jù)到內(nèi)存中煎楣。
  

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• 可以記錄服務(wù)器的所有寫操作。在服務(wù)器重新啟動時车伞，會把所有的寫操作重新執(zhí)行一遍從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的備份择懂。當(dāng)寫操作集過大(比原有的數(shù)據(jù)集還大)，Redis會重寫寫操作集另玖。

• 帶來更好的數(shù)據(jù)安全性困曙，有3種同步策略，每秒同步谦去，每修改同步慷丽，不同步。 每秒同步也是異步完成的鳄哭，效率也非常高要糊。缺點是一旦系統(tǒng)發(fā)生宕機的現(xiàn)象，那么這一秒中的修改的數(shù)據(jù)就會發(fā)生丟失妆丘。每修改同步杨耙，我們可以視為同步持久化。每一次發(fā)生數(shù)據(jù)的變化飘痛，就會立即的記錄在磁盤珊膜，這種效率很低，但是很安全宣脉。

• 采用append追加的模式车柠，就算系統(tǒng)發(fā)生宕機，也不會影響我們?nèi)罩疚募幸呀?jīng)存在的內(nèi)容塑猖。然而我們本次操作中竹祷，只寫入了一半數(shù)據(jù)就出現(xiàn)了系統(tǒng)崩潰的問題。在Redis下一次啟動之前羊苟，我們可以通過"redis-check-aof --fix <filename>"命令來修復(fù)壞損的AOF文件塑陵，解決數(shù)據(jù)一致性的問題。

• 對于相同數(shù)量的數(shù)據(jù)集而言蜡励，AOF文件通常要大于RDB文件令花。

• AOF在運行效率上往往會慢于RDB阻桅。

AOF.png

• RDB和AOF的區(qū)別
  前者是保存了數(shù)據(jù)本身，而后者是記錄了數(shù)據(jù)的變更兼都。

尾言

這篇文章最后在網(wǎng)吧完成的嫂沉，勿以善小而不為。