Redis核心知识（一）

Redis起步

传统ACID

关系型数据库遵循ACID规则
事务在英文中是transaction，和现实世界中的交易很类似，它有如下四个特性：

1、A (Atomicity) 原子性
原子性很容易理解，也就是说事务里的所有操作要么全部做完，要么都不做，事务成功的条件是事务里的所有操作都成功，只要有一个操作失败，整个事务就失败，需要回滚。比如银行转账，从A账户转100元至B账户，分为两个步骤：1）从A账户取100元；2）存入100元至B账户。这两步要么一起完成，要么一起不完成，如果只完成第一步，第二步失败，钱会莫名其妙少了100元。

2、C (Consistency) 一致性
一致性也比较容易理解，也就是说数据库要一直处于一致的状态，事务的运行不会改变数据库原本的一致性约束。

3、I (Isolation) 独立性
所谓的独立性是指并发的事务之间不会互相影响，如果一个事务要访问的数据正在被另外一个事务修改，只要另外一个事务未提交，它所访问的数据就不受未提交事务的影响。比如现有有个交易是从A账户转100元至B账户，在这个交易还未完成的情况下，如果此时B查询自己的账户，是看不到新增加的100元的

4、D (Durability) 持久性
持久性是指一旦事务提交后，它所做的修改将会永久的保存在数据库上，即使出现宕机也不会丢失。

Redis中的CAP

C	consistency，数据在多个副本中能保持一致的状态。
A	Availability，整个系统在任何时刻都能提供可用的服务，通常达到99.99%四个九可以称为**高可用**
P	Partition tolerance，分区容错性，在分布式中，由于网络的原因无法避免有时候出现数据不一致的情况，系统如果不能在时限内达成数据一致性，就意味着发生了分区的情况，必须就当前操作在C和A之间做出选择，换句话说，系统可以跨网络分区线性的伸缩和扩展。

CAP理论的核心：最多只能同时较好的满足两个需求。

• CA：单点集群，满足一致性，可用性的系统，通常在可扩展上不太强大。应用：传统的Oracle数据库
• CP：满足一致性，分区容错性的系统，通常性能不是特别高。应用：Redis，MongoDB，银行
• AP：满足可用性，分区容错性，通常可能对一致性要求低一些。应用：大多数网站架构的选择

CAP理论就是说在分布式存储系统中，最多只能实现上面的两个。而由于当前的网络硬件肯定会出现延迟丢包等问题。所以

分区容忍性是我们必须需要实现的

所以我们只能在一致性和高可用之间进行权衡，没有NoSQL系统能同时保证三点。

Base

Base就是为了解决关系型数据库强一致性引起的问题而引起的可用性降低而提出的解决方案。

Base其实是下面三个术语的缩写：

• 基本可用（Basically Available）
• 软状态（Soft state）状态可以有一段时间不同步
• 最终一致（Eventually consistent）最终数据是一致的就可以了，而不是时时保持强一致

它的思想是通过让系统放松对某一时刻数据一致性的要求来换取系统整体伸缩性和性能上改观。为什么这么说呢，缘由就在于大型系统往往由于地域分布和极高性能的要求，不可能采用分布式事务来完成这些指标，要想获得这些指标，我们必须采用另外一种方式来完成，这里BASE就是解决这个问题的办法。

Redis的持久化

RDB

介绍

… 在指定的时间间隔内生成内存中整个数据集的持久化快照。快照文件默认被存储在当前文件夹中，名称为dump.rdb，可以通过dir和dbfilename参数来修改默认值。

… Redis会单独创建（fork）一个子进程来进行持久化，会先将数据写入到一个临时文件中，待持久化过程都结束了，再用这个临时文件替换上次持久化好的文件。  整个过程中，主进程是不进行任何的IO操作的，这就确保了极高的性能。

配置文件

# redis是基于内存的数据库，可以通过设置该值定期写入磁盘。
# 注释掉“save”这一行配置项就可以让保存数据库功能失效
# 900秒（15分钟）内至少1个key值改变（则进行数据库保存--持久化） 
# 300秒（5分钟）内至少10个key值改变（则进行数据库保存--持久化） 
# 60秒（1分钟）内至少10000个key值改变（则进行数据库保存--持久化）
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
 
#当RDB持久化出现错误后，是否依然进行继续进行工作，yes：不能进行工作，no：可以继续进行工作，可以通过info中的rdb_last_bgsave_status了解RDB持久化是否有错误
stop-writes-on-bgsave-error yes
 
#使用压缩rdb文件，rdb文件压缩使用LZF压缩算法，yes：压缩，但是需要一些cpu的消耗。no：不压缩，需要更多的磁盘空间
rdbcompression yes
 
#是否校验rdb文件。从rdb格式的第五个版本开始，在rdb文件的末尾会带上CRC64的校验和。这跟有利于文件的容错性，但是在保存rdb文件的时候，会有大概10%的性能损耗，所以如果你追求高性能，可以关闭该配置。
rdbchecksum yes
 
#rdb文件的名称
dbfilename dump.rdb
 
#数据目录，数据库的写入会在这个目录。rdb、aof文件也会写在这个目录
dir /data

触发条件

1. 通过配置文件中的save条件

2. 手动通过save和bgsave命令

• save：save时只管保存，其他不管，全部阻塞
• bgsave：redis会在后台异步的进行快照操作，同时还可以响应客户端请求。可以通过lastsave命令获取最后一次成功执行快照的事件

3. 通过flushall命令，也会产生dump.rdb文件，但是里面是空的，无意义。
4. 通过shutdown命令，安全退出，也会生成快照文件（和异常退出形成对比，比如：kill杀死进程的方式）

如何恢复

appendonly no
dbfilename dump.rdb
dir /var/lib/redis  #可以自行指定

appendonly 设置成no，redis启动时会把/var/lib/redis 目录下的dump.rdb 中的数据恢复。dir 和dbfilename 都可以设置。

优势

1. 恢复数据的速度很快，适合大规模的数据恢复，而又对部分数据不敏感的情况
2. dump.db文件是一个压缩的二进制文件，文件暂用空间小

劣势

1. 在一定间隔时间做一次备份，所以如果redis意外down掉的话，就会丢失最后一次快照后的所有修改
2. 当fork的时候，内存的中的数据会被克隆一份，大致两倍的膨胀需要考虑。

使用场景

1. 数据备份
2. 可容忍部分数据丢失
3. 跨数据中心的容灾备份