Redis简介、数据类型应用场景

1. Redis简介

Redis，一个开源的 key-value，内存中的数据结构存储系统，它能够用做数据库、缓存和消息中间件。 它支持多种类型的数据结构，如 字符串（strings）， 散列（hashes）， 列表（lists）， 集合（sets）， 有序集合（sorted sets）。Redis 使用C语言开发，支持的客户端语言也很是丰富，如C、C#、C++、Object-C、PHP、Python、 Java、Perl、Lua等。Redis 支持 master-slave（主-从）模式应用，支持数据的持久化，能够将内存中的数据村春在硬盘中，重启、断电的时候并不会丢失数据。

2. Redis经常使用的数据类型

• String
  经常使用命令：set/get/getset/mset/mget/setex/setnx/incr/decr/incrby/decrby/strlen/append
  应用场景：String 最经常使用的一种数据类型，普通的key/value存储均可以归为此类。

• Hashes
  经常使用命令：hset/hget/hmset/hmget/hsetnx/hexists/hdel/hgetall/hkeys
  应用场景：存储一个学生信息对象数据，字段包括：id、姓名、班级、年龄等，经过 id 能够获取/修改任意的字段。

• Lists
  经常使用命令：lindex/lset/lrem/lange/llen/lpop/lpush/rpop/rpush/lpushx/rpushx
  应用场景：关注列表、粉丝列表、队列。

• Sets
  经常使用命令：sadd/scard/spop/srem/smove/sdiff/sinter/sunion/smembers/sismember
  应用场景：Sets 虽也是提供一个与 Lists 相似的列表功能，可是 Sets 是会自动排序、去重的，当须要存储一个列表数据，又不但愿有重复数据时，Sets 是一个很好的选择，还能够取交集、并集、差集，能够应用到好友推荐、共同好友列表等，利用惟一性，能够统计访问网站的全部独立 IP。

• Sorted Sets
  经常使用命令：zadd/zcard/zcount/zrem/zscore/zrank/zrevrank/zrange/zrevrange/zrangebyscore/zrevrangebyscore
  应用场景：Sorted Sets 是根据 score 来排序的，而且是不重复的，能够应用于积分排行榜等。

3. Redis持久化
如下摘自连接描述
Redis虽然是基于内存的存储系统，可是它自己是支持内存数据的持久化的，并且提供两种主要的持久化策略：RDB快照和AOF日志。

• RDB快照

Redis支持将当前数据的快照存成一个数据文件的持久化机制，即RDB快照。这种方法是很是好理解的，可是一个持续写入的数据库如何生成快照呢？Redis借助了fork命令的copy on write机制。在生成快照时，将当前进程fork出一个子进程，而后在子进程中循环全部的数据，将数据写成为RDB文件。
咱们能够经过Redis的save指令来配置RDB快照生成的时机，好比你能够配置当10分钟之内有100次写入就生成快照，也能够配置当1小时内有 1000次写入就生成快照，也能够多个规则一块儿实施。这些规则的定义就在Redis的配置文件中，你也能够经过Redis的CONFIG SET命令在Redis运行时设置规则，不须要重启Redis。

Redis的RDB文件不会坏掉，由于其写操做是在一个新进程中进行的，当生成一个新的RDB文件时，Redis生成的子进程会先将数据写到一个临时文件 中，而后经过原子性rename系统调用将临时文件重命名为RDB文件，这样在任什么时候候出现故障，Redis的RDB文件都老是可用的。同时，Redis 的RDB文件也是Redis主从同步内部实现中的一环。

可是，咱们能够很明显的看到，RDB有他的不足，就是一旦数据库出现问题，那么咱们的RDB文件中保存的数据并非全新的，从上次RDB文件生成到 Redis停机这段时间的数据所有丢掉了。在某些业务下，这是能够忍受的，咱们也推荐这些业务使用RDB的方式进行持久化，由于开启RDB的代价并不高。 可是对于另一些对数据安全性要求极高的应用，没法容忍数据丢失的应用，RDB就无能为力了，因此Redis引入了另外一个重要的持久化机制：AOF日志。

• AOF日志

AOF日志的全称是append only file，从名字上咱们就能看出来，它是一个追加写入的日志文件。与通常数据库的binlog不一样的是，AOF文件是可识别的纯文本，它的内容就是一个个 的Redis标准命令。固然，并非发送发Redis的全部命令都要记录到AOF日志里面，只有那些会致使数据发生修改的命令才会追加到AOF文件。那么 每一条修改数据的命令都生成一条日志，那么AOF文件是否是会很大？答案是确定的，AOF文件会愈来愈大，因此Redis又提供了一个功能，叫作AOF rewrite。其功能就是从新生成一份AOF文件，新的AOF文件中一条记录的操做只会有一次，而不像一份老文件那样，可能记录了对同一个值的屡次操 做。其生成过程和RDB相似，也是fork一个进程，直接遍历数据，写入新的AOF临时文件。在写入新文件的过程当中，全部的写操做日志仍是会写到原来老的 AOF文件中，同时还会记录在内存缓冲区中。当重完操做完成后，会将全部缓冲区中的日志一次性写入到临时文件中。而后调用原子性的rename命令用新的 AOF文件取代老的AOF文件。

AOF是一个写文件操做，其目的是将操做日志写到磁盘上，因此它也一样会遇到咱们上面说的写操做的5个流程。那么写AOF的操做安全性又有多高呢。实际上 这是能够设置的，在Redis中对AOF调用write(2)写入后，什么时候再调用fsync将其写到磁盘上，经过appendfsync选项来控制，下面 appendfsync的三个设置项，安全强度逐渐变强。

1）appendfsync no

当设置appendfsync为no的时候，Redis不会主动调用fsync去将AOF日志内容同步到磁盘，因此这一切就彻底依赖于操做系统的调试了。对大多数Linux操做系统，是每30秒进行一次fsync，将缓冲区中的数据写到磁盘上。

2）appendfsync everysec

当设置appendfsync为everysec的时候，Redis会默认每隔一秒进行一次fsync调用，将缓冲区中的数据写到磁盘。可是当这一次的 fsync调用时长超过1秒时。Redis会采起延迟fsync的策略，再等一秒钟。也就是在两秒后再进行fsync，这一次的fsync就无论会执行多 长时间都会进行。这时候因为在fsync时文件描述符会被阻塞，因此当前的写操做就会阻塞。因此结论就是，在绝大多数状况下，Redis会每隔一秒进行一 次fsync。在最坏的状况下，两秒钟会进行一次fsync操做。这一操做在大多数数据库系统中被称为group commit，就是组合屡次写操做的数据，一次性将日志写到磁盘。

3）appednfsync always

当设置appendfsync为always时，每一次写操做都会调用一次fsync，这时数据是最安全的，固然，因为每次都会执行fsync，因此其性能也会受到影响。