Redis
介绍:Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、遵守BSD协议、支持网络、可基于内存亦可基于持久化的日志型、Key-Value数据库,并提供多种语言API的非关系型数据库。
关系型数据库是依据"关系模型"来创建的数据库,所谓关系模型就是“一对一、一对多、多对多”等关系模型。
非关系型数据库主要是基于“非关系模型”的数据库,列模型(Hbase),键值对模型(redis、MemcacheDB),文档类模型(mongoDB)。
Redis支持的数据类型?
String字符串
格式:set key value
String类型是二进制安全的。意思是redis的String可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化对象。
String类型是redis最基本的数据类型,一个键最大能储存512MB。
Hash(哈希)
格式:hmset name key1 value key2 value
redis hash是一个键值(key=>value)对集合。
redis hash是一个String类型的field和value的映射表,hash特别适合用于储存对象。
List(列表)
Redis列表是简单的字符串列表,按照插入顺序排列。你可以添加一个元素到列表的头部(左边)或尾部(右边)。
格式:lpush name value
在key对应list的头部添加字符串元素
格式:rpush name value
在key对的list的尾部添加字符串元素
格式:lrem name index
在对应list中删除count和value相同的元素
格式:llen name
返回key对应list的长度
Set(集合)
格式:sadd name value
redis的Set是String类型的无序集合,不允许重复的成员。
集合是通过哈希表实现的,所以添加,删除,查找的复杂度都是O(1)。
zset(sorted set:有序集合)
格式:zdd name score value
redis zset和Set一样也是String类型元素的集合,且不允许重复的成员。
不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。
zset的成员是唯一的,但是分数(score)却可以重复。
什么是Redis持久化?Redis有哪几种持久化方式?优缺点是什么?
持久化就是把内存中的数据写到磁盘中去,防止服务宕机了内存数据丢失。
redis提供了两种持久化方式:RDB(默认)和AOF。
RDB(Redis DataBase):
功能核心函数rdbSave(生成RDB文件)和rdbLoad(从文件加载内存)两个函数
AOF(Append-Only File):
每当执行服务器(定时)任务或函数flushAppendOnlyFile函数都会被调用,这个函数执行以下两个工作
aof写入保存:
WRITE:根据条件,将aof_buf中的缓存写入到AOF文件。
SAVE:根据条件,调用fsync或fdatasync函数,将AOF文件保存到磁盘中。
存储结构:
内容是redis通讯协议(RESP)格式的命令文本存储。
比较:
1.AOF文件比RDB文件更新评率高,优先使用aof还原数据。
2.AOF文件比RDB更安全也更大。
3.RDB性能比AOF好
4.如果两个都配了,有限加载AOF
解释下什么是RESP?有什么特点?
RESP是redis客户端和服务端之间使用的一种通讯协议。
RESP的特点:实现简单、快速解析、可读性好
For Simple Strings the first byte of the reply is "+"
对于短字符串,回复的第一个字节是"+"
For Errors the first byte of the reply is "-"
对于错误,回复的第一个字节是"-"
For Integers the first byte of the reply is ":"
对于整数,回复的第一个字节是":"
For Bulk Strings the first byte of the reply is "$"
对于长字符串,回复的第一个字节是"$"
For Arrays the first byte of the reply is "*"
对于数组,回复的第一个字节是"*"
Redis有哪些架构模式?讲讲各自的特点
单机版
特点:简单
问题:
1.内存容量有限 2.处理能力有限 3.无法高可用
主从复制
redis的复制(replication)功能允许用户根据一个redis服务器来创建任意多个该服务器的复制品,其中被复制的服务器为主服务器(master),而通过复制创建出来的服务器复制品为从服务器(slave)。只要主从服务器之间的网络连接正常,主从服务器两者会具有相同的数据,主从服务器两者会具有相同的数据,主服务器就会一直将发生在自己身上的数据更新同步给从服务器,从而保证主从服务器的数据相同。
特点:
1、master/slave 角色
2、master/slave 数据相同
3、降低 master 读压力在转交给从库
问题:
1.无法保证高可用 2.没有解决master写的压力
哨兵
redis sentinel是分布式系统中监控redis主从服务器,并在主服务器下线时自动进行故障转移。其中三个特性:
1、监控(Monitoring):Sentinel会不断地检查你的主服务器和从服务器是否运作正常。
2、提醒(Notification):当被监控的某个redis服务器出现问题时,Sentinel可以通过API向管理员或者其他应用程序发送通知。
3、自动故障迁移(Automatic Failover):当一个主服务器不能正常工作时,Sentinel会开始一次自动故障迁移操作。
特点
1.保证高可用 2.监控各个节点 3.自动故障迁移
问题
1.主从模式切换需要时间,会丢失数据 2.没有解决master写的压力
集群(proxy型)
Twemproxy是一个Twitter开源的一个redis个memcache快速/轻量级代理服务器;Tewmproxy是一个快速的单线程代理程序,支持Memcache ASCII协议和redis协议。
特点:
1、多种hash算法:MD5、CRC16、CRC32、CRC32a、hsieh、murmur、Jenkins
2、支持失败节点自动删除
3、后端Sharding分片逻辑对业务透明,业务方的读写方式和操作单个redis一致
问题:
1、增加了新的proxy,需要维护其高可用。
2、failover逻辑需要自己实现,其本身不能支持故障的自动转移,可扩展性差,进行扩缩容搜需要手动干预
集群(直连型)
从redis 3.0之后的版本支持redis-cluster集群,Redis-Cluster采用无中心结构,每个节点保存数据和整个集群状态,每个节点都和其他所有节点连接。
特点:
1、无中心架构(不存在哪个节点影响性能瓶颈),少了proxy层。
2、数据按照slot存储分布在多个节点,节点间数据共享,可动态调整数据分部。
3、可扩展性,可线性扩展到1000个节点,节点可动态添加或删除。
4、高可用性,部分节点不可用时,集群仍可用。通过增加Slave做备份数据副本
5、实现故障自动failover,节点之间通过gossip协议交换状态信息,用投票机制完成Slave到Master的角色提升。
问题:
1、资源隔离性较差,容易出现相互影响的情况。
2、数据通过一部复制,不保证数据的强一致性。