Redis工作原理

朴灿烈づ我的快乐病毒、 2022-03-09 06:44 148阅读 0赞

# Redis工作原理 #

### Redis ###

*  介绍
    
     *  Redis是一个key-value存储系统，它支持的value类型相对较多，包括string、list、set和zset，这些数据都支持push/pop/add/remove及交并补等操作，而且这些操作都是原子性的，在此基础上，redis支持各种不同方式的排序。为了保证效率，数据是缓存在内存中的，Redis会周期性的把数据写入磁盘或者把修改操作写入追加的记录文件，并且在此基础上实现了master-slave同步
     *  Redis支持丰富的数据类型，最为常用的数据类型主要有五种：String、Hash、List、Set和Sort Set，Redis通常将数据存储到内存中，或被配置为使用虚拟内存，Redis有一个很重要的特点就是它可以实现持久化数据，通过两种方式可以实现数据持久化，一是RDB快照方式，将内存中的数据不断写入磁盘， 二是使用类似MySql的AOF日志方式，记录每次更新的日志，前者性能较高，但是可能会引起一定程度的数据丢失，后者相反，Redis支持即将数据到多台子数据库上，这种特性提高读取数据性能非常有益
 *  工作方式
    
     *  多样的数据模型
     *  持久化
     *  主从同步
 *  分布式可扩展性
    
     *  刚开始的版本可以在客户端实现，也可以使用代理；后来Redis Cluster是一个实现了分布式且允许单点故障的Redis高级版本，它没有中心节点，各个节点地位一致，具有线性可伸缩的功能。Redis Cluster的分布式存储结构，其中节点与节点之间通过二进制协议进行通讯，节点与客户端之间通过ascii协议进行通信，在数据的放置策略上，Redis Cluster将整个key的数值域分成16384个哈希槽。每个节点上可以存储一个或多个哈希槽，也就是说当前Redis Cluster支持的最大节点就是16384
     *  ![Fpsi7i7.png][]

### 扩展之Memcached ###

*  工作过程
    
    1.  检查用户请求的数据在缓存中是否存在，如果存在的话直接把请求的数据返回，无需查询数据库
    2.  如果请求的数据在缓存中找不到，这时候再去查询数据库，返回请求数据的同时，把数据存储到缓存中一份
    3.  保持缓存的“新鲜性”，每当数据发生变化的时候（修改、删除），要同步更新缓存信息，确保用户不会取到旧的数据
 *  特点
    
     *  协议简单
     *  基于libevent（Libevent 是一个用C语言编写的、轻量级的开源高性能事件通知库）的事件处理
     *  内置内存存储方式
     *  memcached不互相通信的分布式
 *  分布式的可拓展性
    
     *  Memcached的分布式不是在服务端实现的，而是在客户端的应用中实现的，即通过内置算法制定目标数据的节点

### Memcached与redis对比 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>对比内容</th> 
   <th>具体阐述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>性能</td> 
   <td>平均每一个核Redis在存储小数据时比Memcached性能更高，100k以上时Memcached性能高于redis</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>内存空间和数据量大小</td> 
   <td>Memcached可以修改最大内存，采用LRU算法，Redis增加了VM的特性，突破了物理内存的限制</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>操作方便性</td> 
   <td>MemCached结构数据单一，仅用来缓存数据，而Redis支持更加丰富的数据类型，也可以在服务器端进行丰富的操作，这样可以减少网络IO次数和数据体积</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>可靠性</td> 
   <td>Memcached不支持数据持久化，断电或重启后数据消失，但其稳定性是有保证的，Redis支持数据持久化和数据恢复，允许单点故障，但是同时也会付出性能的代价</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>应用场景</td> 
   <td>Memcached：动态系统中减轻数据库的负载，提升性能，作缓存，适合多读少写，大数据量的情况<br> Redis：适用于对读写效率要求都很高，数据处理业务复杂和对安全性要求较高的系统</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>单个key-value的大小</td> 
   <td>Memcached最大支持1MB；Redis最大支持512MB</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

[Fpsi7i7.png]: https://i.imgur.com/Fpsi7i7.png