redis知识点总结

redis是现在web开发中用的最广泛的组件之一了，用了很多年，是时候总结一下用法和经验了。

持久化

两个方案：DUMP和LOG。前者就是直接生成快照（SAVE），或者主进程fork一个进程（BGSAVE，内存使用要加倍）然后将内存里面的数据全部存入文件；后一个方案类似LSM-TREE的思路，将操作生成日志，并定期重写。

SAVE会导致其他命令被阻塞，BGSAVE同样也会（数据量过大时，复制内存本身也很消耗时间），而且系统如果down掉，save之后的数据就会丢失。

AOF的方案有两个问题：1是生成日志体积可能过大，2是恢复数据的速度比较慢。好在这两个都可以通过重写日志来改进。一般情况下，这两个方案是同时使用的。

事务

redis并不支持传统意义上的事务，想要原子提交，最简单的办法是：使用lua脚本。注意lua脚本逻辑如果太过复杂，可能会使redis阻塞较长时间。

另一种方案是用WATCH配合MULTI和EXEC这两个命令，watch会生成一个乐观锁，当监控的变量改变时，后面的pipeline就会中断执行并在程序中抛出异常。事务在收到EXEC的时候才开始执行，前面的命令只是入列，而WATCH恰好持续到EXEC为止。注意如果pipeline中有命令出错，redis事务并不会终止，而是会接着把所有命令跑完，而且redis事务本身也不支持回滚，有需要的话你只能手动回滚。

HA

简单的是一主一从，用SYNC（新版是PSYNC）同步到从库。

稍微复杂的是一主多从的哨兵模式，主down了以后会在从库中选出新的主。

集群

本质仍然是sharding. redis集群节点之间相互通信，知道需要处理的命令在哪个分片，如果客户端查询到错误的节点，该节点会返回一个MOVED错误，redirect客户端到正确的节点。当然，如果使用redis驱动的话，对客户端是透明的。

由于每个节点负责多个分区（在这里称为slot），再平衡过程很简单，就是将其他节点的分区转移到新节点即可（移除节点也类似）。

集群和副本集配合使用，节点的副本即所谓“从节点”。

底层数据结构

字符串 -> 作者自己实现的简单动态字符串（SDS）；
zset -> skiplist（类似红黑树，但是更简单）
list -> 就是链表
set/hset -> hash表

优化：如果set都是数值，且数量较少，会使用intset节省内存；如果array和hset都是小整数或者短字符串，会使用ziplist节省内存。

GC：自己实现的引用计数。

过期策略

redis将所有key的过期时间保存在一个公用的过期字典里，用来计算ttl.

过期删除使用惰性策略+定期删除。

save的时候会忽略掉已经过期的key，aof只有在显式删除key后才会追加DEL命令。不过aof重写日志的时候也会判断键是不是过期，类似save.