第一：Redis 是什么？
Redis是基于內(nèi)存椅亚、可持久化的日志型限番、Key-Value數(shù)據(jù)庫 高性能存儲系統(tǒng)，并提供多種語言的API.
第二：出現(xiàn)背景
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(Data Structure)需求越來越多, 但memcache中沒有, 影響開發(fā)效率
性能需求, 隨著讀操作的量的上升需要解決什往，經(jīng)歷的過程有:
數(shù)據(jù)庫讀寫分離(M/S)–>數(shù)據(jù)庫使用多個Slave–>增加Cache (memcache)–>轉(zhuǎn)到Redis
解決寫的問題：
水平拆分扳缕，對表的拆分，將有的用戶放在這個表别威，有的用戶放在另外一個表躯舔；
可靠性需求
Cache的"雪崩"問題讓人糾結(jié)
Cache面臨著快速恢復(fù)的挑戰(zhàn)
開發(fā)成本需求
Cache和DB的一致性維護成本越來越高(先清理DB, 再清理緩存, 不行啊, 太慢了!)
開發(fā)需要跟上不斷涌入的產(chǎn)品需求
硬件成本最貴的就是數(shù)據(jù)庫層面的機器，基本上比前端的機器要貴幾倍省古，主要是IO密集型粥庄，很耗硬件；
維護性復(fù)雜
一致性維護成本越來越高豺妓；
BerkeleyDB使用B樹惜互，會一直寫新的，內(nèi)部不會有文件重新組織琳拭；這樣會導(dǎo)致文件越來越大训堆；大的時候需要進行文件歸檔，歸檔的操作要定期做白嘁；
這樣坑鱼，就需要有一定的down time；
基于以上考慮絮缅， 選擇了Redis
第三：Redis 在新浪微博中的應(yīng)用
Redis簡介
1. 支持5種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
支持strings, hashes, lists, sets, sorted sets
string是很好的存儲方式鲁沥，用來做計數(shù)存儲呼股。sets用于建立索引庫非常棒；
2. K-V 存儲 vs K-V 緩存
新浪微博目前使用的98%都是持久化的應(yīng)用画恰，2%的是緩存彭谁，用到了600+服務(wù)器
Redis中持久化的應(yīng)用和非持久化的方式不會差別很大：
非持久化的為8-9萬tps，那么持久化在7-8萬tps左右允扇；
當(dāng)使用持久化時缠局，需要考慮到持久化和寫性能的配比，也就是要考慮redis使用的內(nèi)存大小和硬盤寫的速率的比例計算蔼两；
3. 社區(qū)活躍
Redis目前有3萬多行代碼, 代碼寫的精簡甩鳄，有很多巧妙的實現(xiàn)，作者有技術(shù)潔癖
Redis的社區(qū)活躍度很高额划，這是衡量開源軟件質(zhì)量的重要指標妙啃，開源軟件的初期一般都沒有商業(yè)技術(shù)服務(wù)支持，如果沒有活躍社區(qū)做支撐俊戳，一旦發(fā)生問題都無處求救揖赴；
Redis基本原理
redis持久化(aof) append online file：
寫log(aof), 到一定程度再和內(nèi)存合并. 追加再追加, 順序?qū)懘疟P, 對性能影響非常小
1. 單實例單進程
Redis使用的是單進程，所以在配置時抑胎，一個實例只會用到一個CPU燥滑；
在配置時，如果需要讓CPU使用率最大化阿逃，可以配置Redis實例數(shù)對應(yīng)CPU數(shù), Redis實例數(shù)對應(yīng)端口數(shù)(8核Cpu, 8個實例, 8個端口), 以提高并發(fā):
單機測試時, 單條數(shù)據(jù)在200字節(jié), 測試的結(jié)果為8~9萬tps铭拧；
2. Replication
過程: 數(shù)據(jù)寫到master–>master存儲到slave的rdb中–>slave加載rdb到內(nèi)存。
存儲點(save point): 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中斷了, 連上之后, 繼續(xù)傳.
Master-slave下第一次同步是全傳恃锉，后面是增量同步搀菩；、
3. 數(shù)據(jù)一致性
長期運行后多個結(jié)點之間存在不一致的可能性破托；
開發(fā)兩個工具程序：
1.對于數(shù)據(jù)量大的數(shù)據(jù)肪跋，會周期性的全量檢查；
2.實時的檢查增量數(shù)據(jù)土砂，是否具有一致性州既；
對于主庫未及時同步從庫導(dǎo)致的不一致，稱之為延時問題萝映；
對于一致性要求不是那么嚴格的場景吴叶，我們只需要要保證最終一致性即可；
對于延時問題序臂，需要根據(jù)業(yè)務(wù)場景特點分析蚌卤，從應(yīng)用層面增加策略來解決這個問題；
例如：
1.新注冊的用戶，必須先查詢主庫造寝；
2.注冊成功之后，需要等待3s之后跳轉(zhuǎn)吭练，后臺此時就是在做數(shù)據(jù)同步诫龙。
第四：分布式緩存的架構(gòu)設(shè)計
1.架構(gòu)設(shè)計
由于redis是單點，項目中需要使用鲫咽，必須自己實現(xiàn)分布式签赃。基本架構(gòu)圖如下所示：
2.分布式實現(xiàn)
通過key做一致性哈希分尸，實現(xiàn)key對應(yīng)redis結(jié)點的分布锦聊。
一致性哈希的實現(xiàn)：
l????????hash值計算：通過支持MD5與MurmurHash兩種計算方式，默認是采用MurmurHash箩绍，高效的hash計算孔庭。
l????????一致性的實現(xiàn)：通過java的TreeMap來模擬環(huán)狀結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)均勻分布
3.client的選擇
對于jedis修改的主要是分區(qū)模塊的修改材蛛，使其支持了跟據(jù)BufferKey進行分區(qū)圆到，跟據(jù)不同的redis結(jié)點信息，可以初始化不同的 ShardInfo卑吭，同時也修改了JedisPool的底層實現(xiàn)芽淡，使其連接pool池支持跟據(jù)key,value的構(gòu)造方法，跟據(jù)不同 ShardInfos豆赏，創(chuàng)建不同的jedis連接客戶端挣菲，達到分區(qū)的效果，供應(yīng)用層調(diào)用
4.模塊的說明
l????????臟數(shù)據(jù)處理模塊掷邦，處理失敗執(zhí)行的緩存操作白胀。
l????????屏蔽監(jiān)控模塊，對于jedis操作的異常監(jiān)控耙饰，當(dāng)某結(jié)點出現(xiàn)異澄屏可控制redis結(jié)點的切除等操作。
整個分布式模塊通過hornetq苟跪，來切除異常redis結(jié)點廷痘。對于新結(jié)點的增加，也可以通過reload方法實現(xiàn)增加件已。（此模塊對于新增結(jié)點也可以很方便實現(xiàn)）
對于以上分布式架構(gòu)的實現(xiàn)滿足了項目的需求笋额。另外使用中對于一些比較重要用途的緩存數(shù)據(jù)可以單獨設(shè)置一些redis結(jié)點，設(shè)定特定的優(yōu)先級篷扩。另外對 于緩存接口的設(shè)計兄猩，也可以跟據(jù)需求，實現(xiàn)基本接口與一些特殊邏輯接口。對于cas相關(guān)操作枢冤，以及一些事物操作可以通過其watch機制來實現(xiàn)鸠姨。
聲明：所有博客服務(wù)于分布式框架，作為框架的技術(shù)支持及說明淹真，框架面向企業(yè)讶迁，是大型互聯(lián)網(wǎng)分布式企業(yè)架構(gòu)，后期會介紹linux上部署高可用集群項目核蘸。
愿意了解框架技術(shù)或者源碼的朋友直接加求求（企鵝）：2042849237歡迎大家一起學(xué)習(xí)研究相關(guān)技術(shù)
更多詳細源碼參考來源：http://minglisoft.cn/technology
