Java-Redis：Redis高级

Redis

高级篇

分布式缓存

Redis持久化

• RDB：数据快照，fork子进程
• AOF：追加文件（命令日志文件）
• 混合持久化（Redis 4.0+)

Redis主从

• 全量同步：RDB
• 增量同步：repl_backlog（环形数组）

Redis哨兵

• 监控：每隔一秒ping，主观下线、客观下线
• 自动故障恢复：
  • 选择master依据：slave与master断开时间长短、slave-priority（小）、offset（大）、运行id（小）
  • 切换：slaveof no one
• 通知：Redis客户端

Redis分片集群

分片集群：多个master，互相ping

散列插槽：key和插槽绑定，16384个

集群伸缩：add-node（需要转移插槽）

故障转移：

• 自动故障转移：提升slave为master
• 手动故障转移：cluster failover

多级缓存

最佳实践

原理篇

Redis数据结构

数据结构

• 动态字符串SDS：动态扩容、内存预分配

• intset：升序、唯一、二分查找

• Dict：

  • 字典、哈希表、哈希节点
  • ht[0]平常用，ht[1]rehash（渐进式）
  • 伸缩

• ZipList：连续内存“双向链表”、连锁更新问题

• QuickList：节点为ZipList的双端链表

• SkipList：双向链表，score、ele排序，多层指针

• RedisObject

  数据类型	编码方式
  OBJ_STRING	int、embstr、raw
  OBJ_LIST	LinkedList和ZipList(3.2以前)、QuickList（3.2以后）
  OBJ_SET	intset、HT
  OBJ_ZSET	ZipList、HT、SkipList
  OBJ_HASH	ZipList、HT

Redis数据类型

• String：embstr（小于44字节）、raw、int（整数）

• List：

  • 3.2前：ZipList（数量＜512，大小＜64字节），LinkedList
  • 3.2后：QuickList

• Set：

  • intSet：数量＜set-max-intset-entries
  • Dict：key存元素、value为null

• Zset：

  • ZipList：数量＜zset_max_ziplist_entries（128），大小＜zset_max_ziplist_value（64）字节，element（前）和score（后）紧挨，按score升序排序
  • Dict
  • SkipList

• Hash：

  • ZipList：数量＜hash-max-ziplist-entries（512），

    大小＜hash-max-ziplist-value（64）

  • Dict

Redis网络模型

进程的寻址空间划分成两部分：内核空间、用户空间

5中网络模型对比：

Redis通信协议-RESP协议

过期key处理

• 惰性清理：查找key时判断

• 定期清理：逐个遍历db，逐个遍历db中的bucket，抽取20个key判断是否过期

  • SLOW（initServer）：执行频率默认为10，每次不超过25ms

  • FAST（beforeSleep）：执行频率不固定，但两次间隔不低于2ms，每次耗时不超过1ms

内存淘汰

• noeviction： 不淘汰任何key，内存满时不允许写入新数据，默认。
• volatile-ttl： 对设置了TTL的key，比较key的剩余TTL值，TTL越小越先被淘汰
• allkeys-random：对全体key ，随机进行淘汰。也就是直接从db->dict中随机挑选
• volatile-random：对设置了TTL的key ，随机进行淘汰。也就是从db->expires中随机挑选。
• allkeys-lru： 对全体key，基于LRU算法进行淘汰
• volatile-lru： 对设置了TTL的key，基于LRU算法进行淘汰
• allkeys-lfu： 对全体key，基于LFU算法进行淘汰
• volatile-lfu： 对设置了TTL的key，基于LFI算法进行淘汰