redis原理及實(shí)現(xiàn)

1 什么是redis

redis是nosql(也是個巨大的map) 單線程,但是可處理1秒10w的并發(fā)(數(shù)據(jù)都在內(nèi)存中)

使用java對redis進(jìn)行操作類似jdbc接口標(biāo)準(zhǔn)對mysql,有各類實(shí)現(xiàn)他的實(shí)現(xiàn)類,我們常用的是druid

其中對redis,我們通常用Jedis(也為我們提供了連接池JedisPool)

在redis中,key就是byte

redis的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(value):

String,list,set,orderset,hash

2 redis的使用

先安裝好redis,然后運(yùn)行,在pom文件中引入依賴,在要使用redis緩存的類的mapper.xml文件配置redis的全限定名。引入redis的redis.properties文件(如果要更改配置就可以使用)

應(yīng)用場景:

String :

1存儲json類型對象,2計(jì)數(shù)器,3優(yōu)酷視頻點(diǎn)贊等

list(雙向鏈表)

1可以使用redis的list模擬隊(duì)列,堆,棧

2朋友圈點(diǎn)贊(一條朋友圈內(nèi)容語句,若干點(diǎn)贊語句)

規(guī)定:朋友圈內(nèi)容的格式:

1,內(nèi)容: user:x:post:x content來存儲;

2,點(diǎn)贊: post:x:good list來存儲;(把相應(yīng)頭像取出來顯示)

hash(hashmap)

1保存對象

2分組

3 string與hash的數(shù)據(jù)差別

在網(wǎng)路傳輸時候,必須要進(jìn)行進(jìn)行序列化,才可以進(jìn)行網(wǎng)路傳輸,那么在使用string類型的類型的時候需要進(jìn)行相關(guān)序列化,hash也是要進(jìn)行相關(guān)的系列化,所以會存在很多序列化,在存儲的時候hash是可以存儲的更加豐富,但是在反序列化的時候,string的反序列化相對較低,而hash的序列化和返序列化是相對hash類更加復(fù)雜,所以看業(yè)務(wù)場景,如果是數(shù)據(jù)經(jīng)常修改的那種,為了性能可以使用string,如果是數(shù)據(jù)不是經(jīng)常改的那種就可以使用hash,由于hash,存儲數(shù)據(jù)時比較豐富,可以存儲多種數(shù)據(jù)類型

4 redis的持久化方式:

能,將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)異步寫入硬盤中,兩種方式:RDB(默認(rèn))和AOF

RDB持久化原理:通過bgsave命令觸發(fā),然后父進(jìn)程執(zhí)行fork操作創(chuàng)建子進(jìn)程,子進(jìn)程創(chuàng)建RDB文件,根據(jù)父進(jìn)程內(nèi)存生成臨時快照文件,完成后對原有文件進(jìn)行原子替換(定時一次性將所有數(shù)據(jù)進(jìn)行快照生成一份副本存儲在硬盤中)

優(yōu)點(diǎn):是一個緊湊壓縮的二進(jìn)制文件,Redis加載RDB恢復(fù)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于AOF的方式。

缺點(diǎn):由于每次生成RDB開銷較大,非實(shí)時持久化,

AOF持久化原理:開啟后,Redis每執(zhí)行一個修改數(shù)據(jù)的命令,都會把這個命令添加到AOF文件中。

優(yōu)點(diǎn):實(shí)時持久化。

缺點(diǎn):所以AOF文件體積逐漸變大,需要定期執(zhí)行重寫操作來降低文件體積,加載慢

5 redis單線程為什么這么快

redis是單線程的,但是為什么還是這么快呢,

原因1: 單線程,避免線程之間的競爭

原因2 :是內(nèi)存中的,使用內(nèi)存的,可以減少磁盤的io

原因3:多路復(fù)用模型,用了緩沖區(qū)的概念,selector模型來進(jìn)行的

6 redis主掛了怎么操作

redis提供了哨兵模式,當(dāng)主掛了,可以選舉其他的進(jìn)行代替,哨兵模式的實(shí)現(xiàn)原理,就是三個定時任務(wù)監(jiān)控,

6.1 每隔10s,每個S節(jié)點(diǎn)(哨兵節(jié)點(diǎn))會向主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)發(fā)送info命令獲取最新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

6.2 每隔2s,每個S節(jié)點(diǎn)會向某頻道上發(fā)送該S節(jié)點(diǎn)對于主節(jié)點(diǎn)的判斷以及當(dāng)前Sl節(jié)點(diǎn)的信息,

同時每個Sentinel節(jié)點(diǎn)也會訂閱該頻道,來了解其他S節(jié)點(diǎn)以及它們對主節(jié)點(diǎn)的判斷(做客觀下線依據(jù))

6.3 每隔1s,每個S節(jié)點(diǎn)會向主節(jié)點(diǎn)、從節(jié)點(diǎn)、其余S節(jié)點(diǎn)發(fā)送一條ping命令做一次心跳檢測(心跳檢測機(jī)制),來確認(rèn)這些節(jié)點(diǎn)當(dāng)前是否可達(dá)

當(dāng)三次心跳檢測之后,就會進(jìn)行投票,當(dāng)超過半數(shù)以上的時候就會將該節(jié)點(diǎn)當(dāng)做主

7 redis集群

redis集群在3.0以后提供了ruby腳本進(jìn)行搭建,引入了糙的概念,

Redis集群內(nèi)節(jié)點(diǎn)通過ping/pong消息實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)通信,消息不但可以傳播節(jié)點(diǎn)槽信息,還可以傳播其他狀態(tài)如:主從狀態(tài)、節(jié)點(diǎn)故障等。因此故障發(fā)現(xiàn)也是通過消息傳播機(jī)制實(shí)現(xiàn)的,主要環(huán)節(jié)包括:主觀下線(pfail)和客觀下線(fail)

主客觀下線:

主觀下線:集群中每個節(jié)點(diǎn)都會定期向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送ping消息,接收節(jié)點(diǎn)回復(fù)pong消息作為響應(yīng)。如果通信一直失敗,則發(fā)送節(jié)點(diǎn)會把接收節(jié)點(diǎn)標(biāo)記為主觀下線(pfail)狀態(tài)。
  
  客觀下線:超過半數(shù),對該主節(jié)點(diǎn)做客觀下線

主節(jié)點(diǎn)選舉出某一主節(jié)點(diǎn)作為領(lǐng)導(dǎo)者,來進(jìn)行故障轉(zhuǎn)移。

故障轉(zhuǎn)移(選舉從節(jié)點(diǎn)作為新主節(jié)點(diǎn))

8 內(nèi)存淘汰策略

Redis的內(nèi)存淘汰策略是指在Redis的用于緩存的內(nèi)存不足時,怎么處理需要新寫入且需要申請額外空間的數(shù)據(jù)。

noeviction:當(dāng)內(nèi)存不足以容納新寫入數(shù)據(jù)時,新寫入操作會報(bào)錯。

allkeys-lru:當(dāng)內(nèi)存不足以容納新寫入數(shù)據(jù)時,在鍵空間中,移除最近最少使用的key。

allkeys-random:當(dāng)內(nèi)存不足以容納新寫入數(shù)據(jù)時,在鍵空間中,隨機(jī)移除某個key。

volatile-lru:當(dāng)內(nèi)存不足以容納新寫入數(shù)據(jù)時,在設(shè)置了過期時間的鍵空間中,移除最近最少使用的key。

volatile-random:當(dāng)內(nèi)存不足以容納新寫入數(shù)據(jù)時,在設(shè)置了過期時間的鍵空間中,隨機(jī)移除某個key。

volatile-ttl:當(dāng)內(nèi)存不足以容納新寫入數(shù)據(jù)時,在設(shè)置了過期時間的鍵空間中,有更早過期時間的key優(yōu)先移除。

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