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罢通晓漫长了MySQL，运转步入了Redis的殿堂。最近在作念Redis本领输出时，赫然发现进一步老练MySQL之后，对Redis的通晓容易了好多。约略这便是向上吧!

底下的想路部分，不错匡助你更好的通晓这篇著作的学问体系。

想路

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Redis主若是由探望框架，操作模块，索引模块，存储模块，高可用集群撑持模块，高可用推广撑持模块等构成，

Redis还有一些，丰富的数据类型，数据压缩，逾期机制，数据淘汰战略，分片机制，哨兵模式，主从复制，集群化，高可用，统计模块，见告模块，调试模块，元数据查询等支持功能。

接下来的Redis学习之路，主若是围绕先容上述模块，功能，战略，机制，算法等学问的输出。

五大类型

String

String类型应该是咱们用的最多的一种类型，它的底层是由肤浅的动态字符串完毕的。

hash

hash类型亦然咱们用的最多的一种类型了，它是由压缩列表+哈希表共同完毕的一种数据类型

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list

list它是一种列表类型，亦然咱们常用类型之一，它是由双向链表+压缩列表共同完毕的一种数据类型

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set

set荟萃和上述类型不同，他不允许重叠，是以一些特定的场景会优先接头set类型，它是由整数数组+哈希表共同完毕的一种数据类型

sort set

sortset是在set的基础上，作念的一个普及，不允许重叠的时候，还不错处理有序。主要应用与排序表之类的场景需求，它是由压缩链表+跳表完毕的一种数据类型

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数据结构

哈希表会鄙人文rehash那处详备先容一下。

整数数组和双向链表也很常见，它们的操作特征都是法则读写，也便是通过数组下标或者链表的指针逐一元素探望，操作复杂度基本是 O(N)，操作遵循相比低。

压缩列表本色上近似于一个数组，数组中的每一个元素都对应保存一个数据。和数组不同的是，压缩列表在表头有三个字段 zlbytes、zltail 和 zllen，差异暗示列表长度、列表尾的偏移量和列表中的 entry 个数;压缩列表在表尾还有一个 zlend，暗示列表收场。在压缩列表中，如果咱们要查找定位第一个元素和临了一个元素，不错通过表头三个字段的长度平直定位，复杂度是 O(1)。而查找其他元素时，就莫得这样高效了，只可逐一查找，此时的复杂度便是 O(N) 了。

跳表在链表的基础上，加多了多级索引，通过索引位置的几个跳转，完毕数据的快速定位。鄙人述著作中的第五章节先容过了跳表的干系评释。

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哈希为啥变慢了

Redis在处理一个键值对时，会进行一次hash处理，把键处理成一个地址码写入Redis的存储模块，随着咱们key的越来越多，有一些key会存在归拢个地址码的情况。(我在写hashmap的时候就先容过hash碰撞的问题)

出现这种情况之后Redis作了一个键值对的推广，也便是键值对+链表的风光。如下图，多个数据经过hash处理之后，都落到了key1值上。一个卡槽不可能存放两个值，于是就在这个卡槽存了指向一个链表的指针，通过链表存储多个值。

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哈希链表

链表处理的便是多个key相似的问题，随着数据量的发展，哈希碰撞的情况越来越频繁，链表的数据也就越来越多。hash的性能是O(1)，链表的性能是O(n)。是以合座的性能被拖下来了。为了转变这一近况，Redis引入了rehash。

rehash

rehash便是加多现存的哈希桶的数目，让逐步增多的元素能在更多的哈希桶之间散布保存。从而减少单个桶的链表的元素数目，同期也减少单个桶的突破。

最初Redis会先创建两个全局哈希表，咱们这里界说为哈希表A，哈希表B。咱们在插入一个数据时，先先存入A，随着A越来越多，Redis运转推行rehash操作。主要分为三步：

给B分派更多的空间，一般都是A的两倍 把A中的数据通盘拷贝到B中 开释A

上述rehash过程咱们不错看出，当A中存在多数的数据，拷贝的遵循吵嘴常慢的!因为Redis的单线程性还会形成挫折，导致Redis短时期无法提供就业。为了幸免这一问题，Redis在rehash的基础上，给与了渐进式rehash。

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渐进式 rehash

进化点便是在第二步拷贝的时候，并不是一次性拷贝的，而是分批次拷贝。在处理一个肯求时，从A中的第一个索引位置运转，顺带着将这个索引位置上的所有这个词元素拷贝到B中。等下一个肯求后，再从A表中的下一个索引位置接续拷贝操作。这样就玄机地把一次性多数拷贝的支出，分担到了屡次处理肯求的过程中，幸免了耗时操作，保证了数据的快速探望。

Redis单线程一经多线程

先来普及一下多线程的学问，一个CPU在运行多个线程时，会有一个多线程调用的浪掷问题，而且还有多个线程调用时数据一致性的问题。这些都要单孤独理，单孤独理又会浪掷性能。于是Redis不可偏废给与了单，多线程并用的想路。

在处理数据写入，读取属于键值对数据操作，给与单线程操作。在肯求斡旋，从socket中读取肯求，明白客户端发送肯求，给与多线程操作。

Redis玄机的把所有这个词需要延长恭候的操作通盘转交给了多线程处理，在不需要恭候的通盘单线程处理。个东说念主嗅觉这种联想想路很棒

tip：如果不按照这种风光联想的，欧博官网斡旋之后恭候，发送恭候，给与恭候臆度要等死你哦。形成Redis线程挫折，无法处理其他肯求。

多路复用机制

IO多路复用机制是指一个线程处理多个IO流，亦然咱们通常听到的select/epoll机制。那么那些斡旋，恭候的操作Redis都是怎么处理的呢?

在Redis只运行单线程的情况下，归拢时期存在多个监听套接字，和已斡旋的套接字，内核会一直监听这些斡旋请乞降数据肯求。一朝客户端发送肯求就会以事件的风光见告Redis干线程处理。这便是Redis线程处理多个IO流的恶果。

上文说到以事件风光见告Redis这里咱们作念一个推广，select/epoll提供了基于事件的回调机制，不同的事件会调用相应的处理函数。一朝肯求来了，坐窝加到事件部队中，Redis单线程就会滚滚连接的处理该事件部队。处理了恭候与扫描的资源浪掷问题。

安全机制

Redis的耐久化安全机制主要有两大块，一块是AOF日记，一块是RDB快照，接下来咱们聊聊AOF与RDB的一些区别吧

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AOF

Redis为了普及性能给与的是写后日记，先推行大叫，后写日记，这样作念的平允主要有两点

唯独当大叫推行见效之后才会写入日记。这样就幸免了写入日记之后，大叫推行异常还要把日记删掉的问题。 先推行写入操作，后写日记，这样同期也幸免了挫折现时的写操作

坏处是：

如果一个大叫推行完后，还没记载日记就宕机了，那么这个大叫和相应的数据就有丢失的风险。 AOF天然幸免了对现时大叫的挫折，但可能会对下一个操作带来挫折风险。因为AOF日记亦然在干线程中推行的，况且是 写入磁盘。

文献行径：

Redis收到一个 "set huanshao 公众号欢少的成长之路" 大叫后，AOF的日记内容是，"*3" 暗示现时大叫有三个部分，每部分都是由

+数字”起原，后头紧随着具体的大叫、键或值。这里，“数字”暗示这部分中的大叫、键或值一共有若干字节。举例，“

3 set”暗示这部分有 3 个字节，也便是“set”大叫。

AOF写入战略

AOF提供了三种appendfsync可选值

Always，同步写回：每个写大叫推行完，立马同时局将日记写回磁盘; Everysec，每秒写回：每个写大叫推行完，仅仅先把日记写到 AOF 文献的内存缓冲区，每隔一秒把缓冲区中的内容写入磁盘; No，操作系统收场的写回：每个写大叫推行完，仅仅先把日记写到 AOF 文献的内存缓冲区，由操作系统决定何时将缓冲区内容写回磁盘。

这三种都无法作念到两全其好意思，同步写会不错作念到数据一致性，然则写入磁盘的这个性能对比内存来说太差了，如果是每秒写的话，就会丢失1秒的数据，如果No设立的话宕机后丢失数据相比多。

临了三种设立怎么遴荐，应该凭据特定的业务场景。如果数据安全性过高就遴荐同步写回，如果适中就每秒写回，没安全性的话就遴荐No。

AOF重写机制

AOF日记是追加样式的，幸免不了的便是文献过大之后，再写入日记的性能会有所着落，Redis为了处理这一勤劳，引入了重写机制。

重写机制主要作念的事情是记载一个key值的最终修改收场，修改的历史记载一律摒除。这样一来，一个大叫就唯唯独个日记。如果要拿AOF日记复原数据的话也能复原出正确的数据。

重写机制过程便是干线程fork出一个后台子线程 bgrewriteaof后，fork会把干线程的内存拷贝一份给子线程bgrewriteaof，这面容线程就不错在不影响干线程挫折的情况下进行重写操作了。

在这段时期，如果有新的肯求写入过来，Redis会有两个日记，一个日记指正在使用的 AOF 日记，Redis 会把这个操作写到它的缓冲区。这样一来，即使宕机了，这个 AOF 日记的操作仍然是皆全的，不错用于复原。另一处日记指新的 AOF 重写日记。这个操作也会被写到重写日记的缓冲区。这样，重写日记也不会丢失最新的操作。比及拷贝数据的所有这个词操作记载重写完成后，重写日记记载的这些最新操作也会写入新的 AOF 文献，以保证数据库最新景况的记载。此时，咱们就不错用新的 AOF 文献替代旧文献了。

RDB

RDB是一种内存快照，它是系统某一刻的数据备份写到磁盘上。这样就不错达到宕机后，不错复原某一刻之前的所罕有据。

生成RDB的两种风光

save：在干线程中推行，会导致挫折; bgsave：创建一个子进度，特意用于写入 RDB 文献，幸免了干线程的挫折，这亦然 Redis RDB 文献生成的 默许设立。

写时复制本领

最初先容一下写时复制本领的由来，在Redis作念RDB快照时(现时RDB还莫得作念完)，来了一个修改数据的肯求。如果把这个肯求写入快照，那么就不合适那一刻的数据一致性。如果不写入快照把他丢弃，就会形成数据丢失一经会罕有据一致性的问题。是以Redis借助操作系统提供的写时复制本领，在推行快照的同期，过去处理写操作。

处理过程

干线程fork创建子线程bgsave，不错分享干线程的所有这个词内存数据，bgsave子线程运行后，运转读取干线程的内存数据，并把它们写入 RDB 文献。如果干线程对这些数据都是读操作，那么互不影响。如果是修改操作的话就会把这块数据复制一份，生成该数据的副本。然后干线程在这个副本上进行修改。同期bgsave 子进度不错接续把正本的数据写入 RDB 文献。

这样保证了快照的数据一致性，也保证了快照时期对过去业务的影响。

既然RDB那么给力，可否用RDB作念耐久化呢?

信任

如果咱们给与RDB作念耐久化的话，那么就要一直进行RDB快照，如果每2秒作念一次快照的话，最坏的诡计就要少50%的数据量，如果每秒作念一次快照，不错皆备保证数据的一致性然则带来的负面影响也吵嘴常大的。

频繁快照，导致磁盘IO占用影响，且磁盘内存支出尽头大 RDB由bgsave处理，天然不挫折干线程，然则干线程新建bgsave时，会影响干线程，如果每秒新建一次，有可能会挫折干线程的。

全量备份不成的话，增量备份是否不错用RDB作念耐久化呢?

增量备份与全量备份的区别便是，增量备份只备份修改的数据。如果是这样的话，咱们就需要对每一个数据都加一个记载，这样支出是十分大的。如果为了增量备份糟跶了难得的内存资源，这就有点塞翁失马了。

实战应用

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上述咱们先容了AOF与RDB的区别，过程，优舛误。咱们不错发现，如果只依靠某一种风光进行耐久化都无法灵验的达到数据一致性。

如果只用RDB，快照的频率不好把捏，如果使用AOF，文献持续变大亦然吃不用的。 

最优的战略便是 RDB + AOF 假如每小时备份一次RDB，咱们就不错诈欺RDB文献复原那一刻的所罕有据沙巴棋牌，然后再用AOF日记复原这一小时的数据。