非关系型数据库Redis

Redis：Redis是一款开源的，高性能的key-value非关系型数据库软件。

• 特点：支持数据持久化，可将数据持久化到硬盘，重启时可再次加载进行使用；丰富的数据结构存储类型，不仅支持string，还支持list、hash、set、zset；Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份；redis利用队列技术将并发访问变为串行访问，消除了传统数据库串行控制的开销
• 使用Redis的优势：性能极高，Redis读的速度是110000次/s，写是81000次/s；丰富的数据类型：Redis支持二进制案例的string、list、hash、set、zset数据类型操作；原子操作，Redis每个操作都是原子性的，多个操作也支持事务，即原子性，通过使用multi和exec包含起来；丰富的特性，Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。
• 相比于memcahed而言Redis的优势：memcahed所存储的值均是简单的字符串，Redis支持更多的数据类型；Redis的速度要比memcahed块；Redis可以持久化数据，而memcahed不能，宕机之后数据会丢失。
• Redis的数据淘汰机制（lru，random）：
  • volatile-lru：从已设置过期时间的数据集中选择最近追少使用的数据集进行淘汰
  • volatile-ttl：从已设置过期时间的数据集中选择将要过期的数据集进行淘汰
  • volatile-random：从已设置过期时间的数据集中随机淘汰一个数据集
  • allkeys-lru：从所有数据集中选择最近最少使用的数据集进行淘汰
  • allkeys-random：从所有数据集中随机淘汰一个数据集
  • noeviction不做数据集的淘汰处理，当内存占用完后再添加数据集会报错
• Redis的持久化机制方式：快照（RDB）、日志（AOF）

  • 快照：快照是一次全量备份，数据以二进制序列化方式进行存储，在存储上是紧凑存储的。触发机制分为自动触发和主动触发。

    • 主动触发：
      • save：会阻塞当前服务器，直到RDB完成为止，如果数据量大的话会造成长时间的阻塞。
      • bgsave：就是background save，执行bgsave命令时Redis主进程会fork一个子进程来完成RDB的过程，完成后自动结束（操作系统的多进程Copy On Write机制，简称COW）。所以Redis主进程阻塞时间只有fork阶段的那一下。相对于save，阻塞时间很短。
    • 自动触发：配置redis.conf，触发规则，自动执行；执行shutdown命令关闭服务器时，如果没有开启AOF持久化功能，那么会自动执行一次bgsave；主从同步（slave和master建立同步机制）。
    • 优点：只有一个文件dump.rdb，方便持久化；容灾性好，一个文件可以保存到安全的磁盘；性能最大化，fork子进程来完成写操作，让主进程继续处理命令，所以是IO最大化。使用单独子进程来进行持久化，主进程不会进行任何IO操作，保证了redis的高性能)；相对于数据集大时，比AOF的启动效率更高。
    • 缺点：数据安全性低。RDB是间隔一段时间进行持久化，如果持久化之间redis发生故障，会发生数据丢失。所以这种方式更适合数据要求不严谨的时候。

  • AOF（Append-only file）持久化方式： 是指所有的命令行记录以redis命令请求协议的格式完全持久化存储，保存为aof文件。

    • 调用方式：AOF默认是关闭的，通过redis.conf配置文件进行开启
      • 主动触发：直接调用bgrewriteaof命令
      • 自动触发：根据auto-aof-rewrite-min-size和auto-aof-rewrite-percentage参数确定自动触发时机
    • 优点：AOF只是追加写日志文件，对服务器性能影响较小，速度比RDB要快，消耗的内存较少
    • 缺点：AOF文件比RDB文件大，且恢复速度慢；数据集大的时候，比rdb启动效率低。