(1)什么是redis?
Redis 是一個基于內(nèi)存的高性能key-value數(shù)據(jù)庫族扰。 (有空再補充凸克,有理解錯誤或不足歡迎指正)
(2)Reids的特點
Redis本質(zhì)上是一個Key-Value類型的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫县钥,很像memcached糜烹,整個數(shù)據(jù)庫統(tǒng)統(tǒng)加載在內(nèi)存當中進行操作掏颊,定期通過異步操作把數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)flush到硬盤上進行保存。因為是純內(nèi)存操作员魏,Redis的性能非常出色,每秒可以處理超過 10萬次讀寫操作叠聋,是已知性能最快的Key-Value DB撕阎。Redis的出色之處不僅僅是性能,Redis最大的魅力是支持保存多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)碌补,此外單個value的最大限制是1GB虏束,不像 memcached只能保存1MB的數(shù)據(jù),因此Redis可以用來實現(xiàn)很多有用的功能厦章,比方說用他的List來做FIFO雙向鏈表镇匀,實現(xiàn)一個輕量級的高性 能消息隊列服務(wù),用他的Set可以做高性能的tag系統(tǒng)等等闷袒。另外Redis也可以對存入的Key-Value設(shè)置expire時間坑律,因此也可以被當作一 個功能加強版的memcached來用。Redis的主要缺點是數(shù)據(jù)庫容量受到物理內(nèi)存的限制囊骤,不能用作海量數(shù)據(jù)的高性能讀寫晃择,因此Redis適合的場景主要局限在較小數(shù)據(jù)量的高性能操作和運算上。
(3)Redis支持的數(shù)據(jù)類型
Redis通過Key-Value的單值不同類型來區(qū)分, 以下是支持的類型:StringsListsSets 求交集也物、并集Sorted Set hashes
(4)為什么redis需要把所有數(shù)據(jù)放到內(nèi)存中宫屠?
Redis為了達到最快的讀寫速度將數(shù)據(jù)都讀到內(nèi)存中,并通過異步的方式將數(shù)據(jù)寫入磁盤滑蚯。所以redis具有快速和數(shù)據(jù)持久化的特征浪蹂。如果不將數(shù)據(jù)放在內(nèi)存中,磁盤I/O速度為嚴重影響redis的性能告材。在內(nèi)存越來越便宜的今天坤次,redis將會越來越受歡迎。如果設(shè)置了最大使用的內(nèi)存斥赋,則數(shù)據(jù)已有記錄數(shù)達到內(nèi)存限值后不能繼續(xù)插入新值缰猴。
(5)Redis是單進程單線程的
redis利用隊列技術(shù)將并發(fā)訪問變?yōu)榇性L問,消除了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫串行控制的開銷
(6)虛擬內(nèi)存
當你的key很小而value很大時,使用VM的效果會比較好.因為這樣節(jié)約的內(nèi)存比較大.當你的key不小時,可以考慮使用一些非常方法將很大的key變成很大的value,比如你可以考慮將key,value組合成一個新的value.vm-max-threads這個參數(shù),可以設(shè)置訪問swap文件的線程數(shù),設(shè)置最好不要超過機器的核數(shù),如果設(shè)置為0,那么所有對swap文件的操作都是串行的.可能會造成比較長時間的延遲,但是對數(shù)據(jù)完整性有很好的保證.
自己測試的時候發(fā)現(xiàn)用虛擬內(nèi)存性能也不錯疤剑。如果數(shù)據(jù)量很大滑绒,可以考慮分布式或者其他數(shù)據(jù)庫
(7)分布式
redis支持主從的模式。原則:Master會將數(shù)據(jù)同步到slave隘膘,而slave不會將數(shù)據(jù)同步到master疑故。Slave啟動時會連接master來同步數(shù)據(jù)。
這是一個典型的分布式讀寫分離模型弯菊。我們可以利用master來插入數(shù)據(jù)纵势,slave提供檢索服務(wù)。這樣可以有效減少單個機器的并發(fā)訪問數(shù)量
(8)讀寫分離模型
通過增加Slave DB的數(shù)量,讀的性能可以線性增長钦铁。為了避免Master DB的單點故障扫茅,集群一般都會采用兩臺Master DB做雙機熱備,所以整個集群的讀和寫的可用性都非常高育瓜。讀寫分離架構(gòu)的缺陷在于,不管是Master還是Slave栽烂,每個節(jié)點都必須保存完整的數(shù)據(jù)躏仇,如果在數(shù)據(jù)量很大的情況下,集群的擴展能力還是受限于單個節(jié)點的存儲能力腺办,而且對于Write-intensive類型的應用焰手,讀寫分離架構(gòu)并不適合。
(9)數(shù)據(jù)分片模型
為了解決讀寫分離模型的缺陷怀喉,可以將數(shù)據(jù)分片模型應用進來书妻。
可以將每個節(jié)點看成都是獨立的master,然后通過業(yè)務(wù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)分片躬拢。
結(jié)合上面兩種模型躲履,可以將每個master設(shè)計成由一個master和多個slave組成的模型。
** (10)Redis的回收策略**
volatile-lru:從已設(shè)置過期時間的數(shù)據(jù)集(server.db[i].expires)中挑選最近最少使用的數(shù)據(jù)淘汰
volatile-ttl:從已設(shè)置過期時間的數(shù)據(jù)集(server.db[i].expires)中挑選將要過期的數(shù)據(jù)淘汰
volatile-random:從已設(shè)置過期時間的數(shù)據(jù)集(server.db[i].expires)中任意選擇數(shù)據(jù)淘汰
allkeys-lru:從數(shù)據(jù)集(server.db[i].dict)中挑選最近最少使用的數(shù)據(jù)淘汰
allkeys-random:從數(shù)據(jù)集(server.db[i].dict)中任意選擇數(shù)據(jù)淘汰
no-enviction(驅(qū)逐):禁止驅(qū)逐數(shù)據(jù)
1. 使用Redis有哪些好處聊闯?
(1) 速度快工猜,因為數(shù)據(jù)存在內(nèi)存中,類似于HashMap菱蔬,HashMap的優(yōu)勢就是查找和操作的時間復雜度都是O(1)
(2) 支持豐富數(shù)據(jù)類型篷帅,支持string,list拴泌,set魏身,sorted set,hash
(3) 支持事務(wù)蚪腐,操作都是原子性箭昵,所謂的原子性就是對數(shù)據(jù)的更改要么全部執(zhí)行,要么全部不執(zhí)行
(4) 豐富的特性:可用于緩存削茁,消息宙枷,按key設(shè)置過期時間,過期后將會自動刪除
2. redis相比memcached有哪些優(yōu)勢茧跋?
(1) memcached所有的值均是簡單的字符串慰丛,redis作為其替代者,支持更為豐富的數(shù)據(jù)類型
(2) redis的速度比memcached快很多
(3) redis可以持久化其數(shù)據(jù)
3. redis常見性能問題和解決方案:
(1) Master最好不要做任何持久化工作瘾杭,如RDB內(nèi)存快照和AOF日志文件
(2) 如果數(shù)據(jù)比較重要诅病,某個Slave開啟AOF備份數(shù)據(jù),策略設(shè)置為每秒同步一次
(3) 為了主從復制的速度和連接的穩(wěn)定性,Master和Slave最好在同一個局域網(wǎng)內(nèi)
(4) 盡量避免在壓力很大的主庫上增加從庫
(5) 主從復制不要用圖狀結(jié)構(gòu)贤笆,用單向鏈表結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定蝇棉,即:Master <- Slave1 <- Slave2 <- Slave3...
這樣的結(jié)構(gòu)方便解決單點故障問題,實現(xiàn)Slave對Master的替換芥永。如果Master掛了篡殷,可以立刻啟用Slave1做Master,其他不變埋涧。
4. MySQL里有2000w數(shù)據(jù)板辽,redis中只存20w的數(shù)據(jù),如何保證redis中的數(shù)據(jù)都是熱點數(shù)據(jù)
相關(guān)知識:redis 內(nèi)存數(shù)據(jù)集大小上升到一定大小的時候棘催,就會施行數(shù)據(jù)淘汰策略劲弦。redis 提供 6種數(shù)據(jù)淘汰策略:
voltile-lru:從已設(shè)置過期時間的數(shù)據(jù)集(server.db[i].expires)中挑選最近最少使用的數(shù)據(jù)淘汰
volatile-ttl:從已設(shè)置過期時間的數(shù)據(jù)集(server.db[i].expires)中挑選將要過期的數(shù)據(jù)淘汰
volatile-random:從已設(shè)置過期時間的數(shù)據(jù)集(server.db[i].expires)中任意選擇數(shù)據(jù)淘汰
allkeys-lru:從數(shù)據(jù)集(server.db[i].dict)中挑選最近最少使用的數(shù)據(jù)淘汰
allkeys-random:從數(shù)據(jù)集(server.db[i].dict)中任意選擇數(shù)據(jù)淘汰
no-enviction(驅(qū)逐):禁止驅(qū)逐數(shù)據(jù)
5. Memcache與Redis的區(qū)別都有哪些?
1)醇坝、存儲方式
Memecache把數(shù)據(jù)全部存在內(nèi)存之中邑跪,斷電后會掛掉,數(shù)據(jù)不能超過內(nèi)存大小呼猪。
Redis有部份存在硬盤上画畅,這樣能保證數(shù)據(jù)的持久性。
2)宋距、數(shù)據(jù)支持類型
Memcache對數(shù)據(jù)類型支持相對簡單夜赵。
Redis有復雜的數(shù)據(jù)類型。
3)乡革、使用底層模型不同
它們之間底層實現(xiàn)方式 以及與客戶端之間通信的應用協(xié)議不一樣寇僧。
Redis直接自己構(gòu)建了VM 機制 ,因為一般的系統(tǒng)調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)的話沸版,會浪費一定的時間去移動和請求嘁傀。
4),value大小
redis最大可以達到1GB视粮,而memcache只有1MB
6. Redis 常見的性能問題都有哪些细办?如何解決?
1).Master寫內(nèi)存快照蕾殴,save命令調(diào)度rdbSave函數(shù)笑撞,會阻塞主線程的工作,當快照比較大時對性能影響是非常大的钓觉,會間斷性暫停服務(wù)茴肥,所以Master最好不要寫內(nèi)存快照。
2).Master AOF持久化荡灾,如果不重寫AOF文件瓤狐,這個持久化方式對性能的影響是最小的瞬铸,但是AOF文件會不斷增大,AOF文件過大會影響Master重啟的恢復速度础锐。Master最好不要做任何持久化工作嗓节,包括內(nèi)存快照和AOF日志文件,特別是不要啟用內(nèi)存快照做持久化,如果數(shù)據(jù)比較關(guān)鍵皆警,某個Slave開啟AOF備份數(shù)據(jù)拦宣,策略為每秒同步一次。
3).Master調(diào)用BGREWRITEAOF重寫AOF文件信姓,AOF在重寫的時候會占大量的CPU和內(nèi)存資源恢着,導致服務(wù)load過高,出現(xiàn)短暫服務(wù)暫筒破疲現(xiàn)象。
4). Redis主從復制的性能問題从诲,為了主從復制的速度和連接的穩(wěn)定性左痢,Slave和Master最好在同一個局域網(wǎng)內(nèi)
7, redis 最適合的場景
Redis最適合所有數(shù)據(jù)in-momory的場景,雖然Redis也提供持久化功能系洛,但實際更多的是一個disk-backed的功能俊性,跟傳統(tǒng)意義上的持久化有比較大的差別,那么可能大家就會有疑問描扯,似乎Redis更像一個加強版的Memcached定页,那么何時使用Memcached,何時使用Redis呢?
如果簡單地比較Redis與Memcached的區(qū)別,大多數(shù)都會得到以下觀點:
1 绽诚、Redis不僅僅支持簡單的k/v類型的數(shù)據(jù)典徊,同時還提供list,set恩够,zset卒落,hash等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲。 2 蜂桶、Redis支持數(shù)據(jù)的備份儡毕,即master-slave模式的數(shù)據(jù)備份。 3 扑媚、Redis支持數(shù)據(jù)的持久化腰湾,可以將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)保持在磁盤中,重啟的時候可以再次加載進行使用疆股。
(1)费坊、會話緩存(Session Cache)
最常用的一種使用Redis的情景是會話緩存(session cache)。用Redis緩存會話比其他存儲(如Memcached)的優(yōu)勢在于:Redis提供持久化旬痹。當維護一個不是嚴格要求一致性的緩存時葵萎,如果用戶的購物車信息全部丟失导犹,大部分人都會不高興的,現(xiàn)在羡忘,他們還會這樣嗎谎痢?
幸運的是,隨著 Redis 這些年的改進卷雕,很容易找到怎么恰當?shù)氖褂肦edis來緩存會話的文檔节猿。甚至廣為人知的商業(yè)平臺Magento也提供Redis的插件。
(2)漫雕、全頁緩存(FPC)
除基本的會話token之外滨嘱,Redis還提供很簡便的FPC平臺〗洌回到一致性問題太雨,即使重啟了Redis實例,因為有磁盤的持久化魁蒜,用戶也不會看到頁面加載速度的下降囊扳,這是一個極大改進,類似PHP本地FPC兜看。
再次以Magento為例锥咸,Magento提供一個插件來使用Redis作為全頁緩存后端。
此外细移,對WordPress的用戶來說搏予,Pantheon有一個非常好的插件 wp-redis,這個插件能幫助你以最快速度加載你曾瀏覽過的頁面弧轧。
(3)雪侥、隊列
Reids在內(nèi)存存儲引擎領(lǐng)域的一大優(yōu)點是提供 list 和 set 操作,這使得Redis能作為一個很好的消息隊列平臺來使用精绎。Redis作為隊列使用的操作校镐,就類似于本地程序語言(如Python)對 list 的 push/pop 操作。
如果你快速的在Google中搜索“Redis queues”捺典,你馬上就能找到大量的開源項目鸟廓,這些項目的目的就是利用Redis創(chuàng)建非常好的后端工具,以滿足各種隊列需求襟己。例如引谜,Celery有一個后臺就是使用Redis作為broker,你可以從這里去查看擎浴。
(4)员咽,排行榜/計數(shù)器
Redis在內(nèi)存中對數(shù)字進行遞增或遞減的操作實現(xiàn)的非常好。集合(Set)和有序集合(Sorted Set)也使得我們在執(zhí)行這些操作的時候變的非常簡單贮预,Redis只是正好提供了這兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)贝室。所以契讲,我們要從排序集合中獲取到排名最靠前的10個用戶–我們稱之為“user_scores”,我們只需要像下面一樣執(zhí)行即可:
當然滑频,這是假定你是根據(jù)你用戶的分數(shù)做遞增的排序捡偏。如果你想返回用戶及用戶的分數(shù),你需要這樣執(zhí)行:
ZRANGE user_scores 0 10 WITHSCORES
Agora Games就是一個很好的例子峡迷,用Ruby實現(xiàn)的银伟,它的排行榜就是使用Redis來存儲數(shù)據(jù)的,你可以在這里看到绘搞。
(5)彤避、發(fā)布/訂閱
最后(但肯定不是最不重要的)是Redis的發(fā)布/訂閱功能。發(fā)布/訂閱的使用場景確實非常多夯辖。我已看見人們在社交網(wǎng)絡(luò)連接中使用琉预,還可作為基于發(fā)布/訂閱的腳本觸發(fā)器,甚至用Redis的發(fā)布/訂閱功能來建立聊天系統(tǒng)]锕印(不圆米,這是真的,你可以去核實)贮缅。
Redis提供的所有特性中,我感覺這個是喜歡的人最少的一個介却,雖然它為用戶提供如果此多功能谴供。