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Zhang Peng
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README.md
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README.md
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@ -56,16 +56,17 @@
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> [Redis](docs/nosql/redis) 📚
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- [Redis 面试总结](docs/nosql/redis/redis-interview.md) 💯
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- [Redis 入门指南](docs/nosql/redis/redis-quickstart.md) ⚡
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- [Redis 入门指南](docs/nosql/redis/redis-quickstart.md) ⚡ - 关键词：`内存淘汰`、`事件`、`事务`、`管道`、`发布与订阅`
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||||
- [Redis 数据类型和应用](docs/nosql/redis/redis-datatype.md) - 关键词：`STRING`、`HASH`、`LIST`、`SET`、`ZSET`、`BitMap`、`HyperLogLog`、`Geo`
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||||
- [Redis 持久化](docs/nosql/redis/redis-persistence.md) - 关键词：`RDB`、`AOF`、`SAVE`、`BGSAVE`、`appendfsync`
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||||
- [Redis 复制](docs/nosql/redis/redis-replication.md) - 关键词：`SYNC`、`PSYNC`、`REPLCONF ACK`
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- [Redis 复制](docs/nosql/redis/redis-replication.md) - 关键词：`SLAVEOF`、`SYNC`、`PSYNC`、`REPLCONF ACK`
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||||
- [Redis 哨兵](docs/nosql/redis/redis-sentinel.md) - 关键词：`Sentinel`、`PING`、`INFO`、`Raft`
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||||
- [Redis 集群](docs/nosql/redis/redis-cluster.md) - 关键词：`分片`、`虚拟 Hash 槽`
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||||
- [Redis 发布与订阅](docs/nosql/redis/redis-pub-sub.md)
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||||
- [Redis 集群](docs/nosql/redis/redis-cluster.md) - 关键词：`CLUSTER MEET`、`Hash slot`、`MOVED`、`ASK`、`SLAVEOF no one`、`redis-trib`
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||||
- [Redis 实战](docs/nosql/redis/redis-action.md) - 关键词：`缓存`、`分布式锁`、`布隆过滤器`
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||||
- [Redis 运维](docs/nosql/redis/redis-ops.md) 🔨
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- [Redis 运维](docs/nosql/redis/redis-ops.md) 🔨 - 关键词：`安装`、`命令`、`集群`、`客户端`
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#### Elasticsearch
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Binary file not shown.
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@ -7,90 +7,43 @@ module.exports = {
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base: "/db-tutorial/",
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title: "DB-TUTORIAL",
|
||||
description: "数据库教程",
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||||
head: [["link", { rel: "icon", href: `/favicon.ico` }]],
|
||||
head: [["link", {rel: "icon", href: `/favicon.ico`}]],
|
||||
markdown: {
|
||||
externalLinks: {
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||||
target: "_blank",
|
||||
rel: "noopener noreferrer"
|
||||
target: "_blank", rel: "noopener noreferrer"
|
||||
}
|
||||
},
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themeConfig: {
|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
||||
docsBranch: "master",
|
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|
||||
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|
||||
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|
||||
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|
||||
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|
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|
||||
editLinkText: "帮助我们改善此页面！",
|
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lastUpdated: "上次更新",
|
||||
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|
||||
{
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||||
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|
||||
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|
||||
items: [
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||||
{
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||||
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||||
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|
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}
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]
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},
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{
|
||||
text: "nosql",
|
||||
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|
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items: [
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{
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||||
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|
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|
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|
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]
|
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},
|
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{
|
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text: "🎯 博客",
|
||||
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|
||||
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|
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|
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],
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|
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|
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label: "简体中文", selectText: "Languages", editLinkText: "帮助我们改善此页面！", lastUpdated: "上次更新", nav: [{
|
||||
text: "SQL", link: "/sql/"
|
||||
}, {
|
||||
text: "NOSQL", link: "/nosql/"
|
||||
}, {
|
||||
text: "Mysql", link: "/sql/mysql/"
|
||||
}, {
|
||||
text: "Redis", link: "/nosql/redis/"
|
||||
}, {
|
||||
text: "🎯 博客", link: "https://github.com/dunwu/blog", target: "_blank", rel: ""
|
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}], sidebar: "auto", sidebarDepth: 2
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
},
|
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plugins: [
|
||||
['@vuepress/active-header-links', {
|
||||
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|
||||
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|
||||
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|
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|
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||||
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|
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|
||||
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|
||||
}
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|
||||
[
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||||
{
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||||
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||||
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|
||||
after: "</code></pre>"
|
||||
}
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||||
],
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||||
[
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||||
"container",
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||||
{
|
||||
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||||
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|
||||
after: "</UpgradePath>"
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||||
}
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||||
],
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||||
["flowchart"]
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]
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||||
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|
||||
sidebarLinkSelector: ".sidebar-link", headerAnchorSelector: ".header-anchor"
|
||||
}], ["@vuepress/back-to-top", true], ["@vuepress/pwa", {
|
||||
serviceWorker: true, updatePopup: true
|
||||
}], ["@vuepress/medium-zoom", true], ["container", {
|
||||
type: "vue", before: '<pre class="vue-container"><code>', after: "</code></pre>"
|
||||
}], ["container", {
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||||
type: "upgrade", before: info => `<UpgradePath title="${info}">`, after: "</UpgradePath>"
|
||||
}], ["flowchart"]]
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||||
};
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@ -47,15 +47,17 @@ footer: CC-BY-SA-4.0 Licensed | Copyright © 2018-Now Dunwu
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> [Redis](nosql/redis) 📚
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- [Redis 面试总结](nosql/redis/redis-interview.md) 💯
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- [Redis 入门指南](nosql/redis/redis-quickstart.md) ⚡
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- [Redis 数据类型和应用](nosql/redis/redis-datatype.md)
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- [Redis 持久化](nosql/redis/redis-persistence.md)
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- [Redis 复制](nosql/redis/redis-replication.md)
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||||
- [Redis 哨兵](nosql/redis/redis-sentinel.md)
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||||
- [Redis 集群](nosql/redis/redis-cluster.md)
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- [Redis 发布与订阅](nosql/redis/redis-pub-sub.md)
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- [Redis 运维](nosql/redis/redis-ops.md) 🔨
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- [Redis 入门指南](nosql/redis/redis-quickstart.md) ⚡ - 关键词：`内存淘汰`、`事件`、`事务`、`管道`、`发布与订阅`
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- [Redis 数据类型和应用](nosql/redis/redis-datatype.md) - 关键词：`STRING`、`HASH`、`LIST`、`SET`、`ZSET`、`BitMap`、`HyperLogLog`、`Geo`
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- [Redis 持久化](nosql/redis/redis-persistence.md) - 关键词：`RDB`、`AOF`、`SAVE`、`BGSAVE`、`appendfsync`
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- [Redis 复制](nosql/redis/redis-replication.md) - 关键词：`SLAVEOF`、`SYNC`、`PSYNC`、`REPLCONF ACK`
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- [Redis 哨兵](nosql/redis/redis-sentinel.md) - 关键词：`Sentinel`、`PING`、`INFO`、`Raft`
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- [Redis 集群](nosql/redis/redis-cluster.md) - 关键词：`CLUSTER MEET`、`Hash slot`、`MOVED`、`ASK`、`SLAVEOF no one`、`redis-trib`
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- [Redis 实战](nosql/redis/redis-action.md) - 关键词：`缓存`、`分布式锁`、`布隆过滤器`
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- [Redis 运维](nosql/redis/redis-ops.md) 🔨 - 关键词：`安装`、`命令`、`集群`、`客户端`
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#### Elasticsearch
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@ -12,16 +12,26 @@
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### [Redis 入门指南 ⚡](redis-quickstart.md)
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> 关键词：`内存淘汰`、`事件`、`事务`、`管道`、`发布与订阅`
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### [Redis 数据类型和应用](redis-datatype.md)
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> 关键词：`STRING`、`HASH`、`LIST`、`SET`、`ZSET`、`BitMap`、`HyperLogLog`、`Geo`
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### [Redis 持久化](redis-persistence.md)
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> 关键词：`RDB`、`AOF`、`SAVE`、`BGSAVE`、`appendfsync`
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### [Redis 复制](redis-replication.md)
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> 关键词：`SLAVEOF`、`SYNC`、`PSYNC`、`REPLCONF ACK`
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### [Redis 哨兵](redis-sentinel.md)
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@ -29,15 +39,25 @@
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> Redis 哨兵（Sentinel）是 Redis 的高可用性（Hight Availability）解决方案。
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>
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> Redis 哨兵是 Raft 算法 的具体实现。
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>
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> 关键词：`Sentinel`、`PING`、`INFO`、`Raft`
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### [Redis 集群](redis-cluster.md)
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> 关键词：`CLUSTER MEET`、`Hash slot`、`MOVED`、`ASK`、`SLAVEOF no one`、`redis-trib`
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### [Redis 实战](redis-action.md)
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> 关键词：`缓存`、`分布式锁`、`布隆过滤器`
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### [Redis 运维 🔨](redis-ops.md)
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> 关键词：`安装`、`命令`、`集群`、`客户端`
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## 📚 资料
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- **官网**
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@ -4,8 +4,10 @@
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- [一、应用场景](#一应用场景)
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- [缓存](#缓存)
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- [布隆过滤器](#布隆过滤器)
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- [BitMap 和 BloomFilter](#bitmap-和-bloomfilter)
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- [分布式锁](#分布式锁)
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||||
- [二、技巧](#二技巧)
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||||
- [keys 和 scan](#keys-和-scan)
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||||
- [参考资料](#参考资料)
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<!-- /TOC -->
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@ -12,18 +12,18 @@
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||||
<!-- TOC depthFrom:2 depthTo:3 -->
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- [一、分区](#一分区)
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||||
- [一、Redis Cluster 分区](#一redis-cluster-分区)
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||||
- [集群节点](#集群节点)
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||||
- [分配 Hash 槽](#分配-hash-槽)
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||||
- [寻址](#寻址)
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||||
- [重新分片](#重新分片)
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||||
- [ASK 错误](#ask-错误)
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||||
- [二、故障转移](#二故障转移)
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||||
- [二、Redis Cluster 故障转移](#二redis-cluster-故障转移)
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- [复制](#复制)
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||||
- [故障检测](#故障检测)
|
||||
- [故障转移](#故障转移)
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||||
- [三、通信](#三通信)
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||||
- [四、应用](#四应用)
|
||||
- [三、Redis Cluster 通信](#三redis-cluster-通信)
|
||||
- [四、Redis Cluster 应用](#四redis-cluster-应用)
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||||
- [集群限制](#集群限制)
|
||||
- [集群配置](#集群配置)
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||||
- [五、其他方案](#五其他方案)
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@ -34,7 +34,7 @@
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<!-- /TOC -->
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## 一、分区
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## 一、Redis Cluster 分区
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### 集群节点
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@ -118,7 +118,7 @@ Redis 集群的重新分片操作由 Redis 集群管理软件 **redis-trib** 负
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||||
## 二、故障转移
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||||
## 二、Redis Cluster 故障转移
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### 复制
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@ -147,7 +147,7 @@ Redis 复制机制可以参考：[Redis 复制](redis-replication.md)
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||||
Redis 集群选举新的主节点流程基于[共识算法：Raft](https://www.jianshu.com/p/8e4bbe7e276c)
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## 三、通信
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## 三、Redis Cluster 通信
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集群中的节点通过发送和接收消息来进行通信。
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@ -159,7 +159,7 @@ Redis 集群节点发送的消息主要有以下五种：
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- `FAIL` - 当一个主节点 A 判断另一个主节点 B 已经进入 FAIL 状态时，节点 A 会向集群广播一条关于节点 B 的 FAIL 消息，所有收到这条消息的节点都会立即将节点 B 标记为已下线。
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||||
- `PUBLISH` - 当节点收到一个 PUBLISH 命令时，节点会执行这个命令，并向集群广播一条 PUBLISH 消息，所有接受到这条消息的节点都会执行相同的 PUBLISH 命令。
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||||
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||||
## 四、应用
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||||
## 四、Redis Cluster 应用
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||||
### 集群限制
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@ -1,33 +1,50 @@
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|||
# Redis 面试总结
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||||
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||||
<!-- TOC depthFrom:2 depthTo:3 -->
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||||
- [Redis 数据类型](#redis-数据类型)
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||||
- [Redis 内存淘汰](#redis-内存淘汰)
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||||
- [Redis 持久化](#redis-持久化)
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||||
- [Redis 事务](#redis-事务)
|
||||
- [Redis 管道](#redis-管道)
|
||||
- [Redis 高并发](#redis-高并发)
|
||||
- [Redis 复制](#redis-复制)
|
||||
- [Redis 哨兵](#redis-哨兵)
|
||||
- [Redis vs. Memcached](#redis-vs-memcached)
|
||||
- [参考资料](#参考资料)
|
||||
|
||||
<!-- /TOC -->
|
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|
||||
## Redis 数据类型
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||||
|
||||
问题：
|
||||
【问题】
|
||||
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||||
- Redis 数据类型有哪些？
|
||||
- Redis 各种数据类型适用于什么样的场景？
|
||||
- Redis 有哪些数据类型？
|
||||
- Redis 的数据类型分别适用于什么样的场景？
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
解答：
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||||
【解答】
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||||
Redis 基本数据类型：
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> **_Redis 数据类型和应用_**
|
||||
>
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||||
> 数据类型的特性和应用细节点较多，详情可以参考：[Redis 数据类型](https://github.com/dunwu/db-tutorial/blob/master/docs/nosql/redis/redis-datatype.md)
|
||||
|
||||
| 数据类型 | 可以存储的值 | 操作 |
|
||||
| -------- | ---------------------- | ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
|
||||
| STRING | 字符串、整数或者浮点数 | 对整个字符串或者字符串的其中一部分执行操作</br> 对整数和浮点数执行自增或者自减操作 |
|
||||
| LIST | 列表 | 从两端压入或者弹出元素</br> 读取单个或者多个元素</br> 进行修剪，只保留一个范围内的元素 |
|
||||
| SET | 无序集合 | 添加、获取、移除单个元素</br> 检查一个元素是否存在于集合中</br> 计算交集、并集、差集</br> 从集合里面随机获取元素 |
|
||||
| HASH | 包含键值对的无序散列表 | 添加、获取、移除单个键值对</br> 获取所有键值对</br> 检查某个键是否存在 |
|
||||
| ZSET | 有序集合 | 添加、获取、删除元素</br> 根据分值范围或者成员来获取元素</br> 计算一个键的排名 |
|
||||
（1）Redis 支持五种基本数据类型：
|
||||
|
||||
Redis 各种数据类型的应用比较繁杂，详情可以参考：[Redis 数据类型](https://github.com/dunwu/db-tutorial/blob/master/docs/nosql/redis/redis-datatype.md)
|
||||
- String：常用于 KV 缓存
|
||||
- Hash：存储结构化数据，如：产品信息、用户信息等。
|
||||
- List：存储列表，如：粉丝列表、文章评论列表等。可以通过 lrange 命令进行分页查询。
|
||||
- Set：存储去重列表，如：粉丝列表等。可以基于 set 玩儿交集、并集、差集的操作。例如：求两个人的共同好友列表。
|
||||
- Sorted Set：存储含评分的去重列表，如：各种排行榜。
|
||||
|
||||
（2）除此以外，还有 Bitmaps、HyperLogLogs、GEO、Streams 等高级数据类型。
|
||||
|
||||
## Redis 内存淘汰
|
||||
|
||||
问题：
|
||||
【问题】
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||||
|
||||
- Redis 有哪些淘汰策略？
|
||||
- Redis 有哪些内存淘汰策略？
|
||||
- 这些淘汰策略分别适用于什么场景？
|
||||
- Redis 有哪些删除失效 key 的方法？
|
||||
- 如何设置 Redis 中键的过期时间？
|
||||
|
|
@ -35,9 +52,14 @@ Redis 各种数据类型的应用比较繁杂，详情可以参考：[Redis 数
|
|||
|
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---
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||||
解答：
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||||
【解答】
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Redis 内存淘汰策略：
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||||
（1）Redis 过期策略是：**定期删除+惰性删除**。
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||||
|
||||
- 消极方法（passive way），在主键被访问时如果发现它已经失效，那么就删除它。
|
||||
- 主动方法（active way），定期从设置了失效时间的主键中选择一部分失效的主键删除。
|
||||
|
||||
（2）Redis 内存淘汰策略：
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||||
|
||||
- **`noeviction`** - 当内存使用达到阈值的时候，所有引起申请内存的命令会报错。这是 Redis 默认的策略。
|
||||
- **`allkeys-lru`** - 在主键空间中，优先移除最近未使用的 key。
|
||||
|
|
@ -46,27 +68,20 @@ Redis 内存淘汰策略：
|
|||
- **`volatile-random`** - 在设置了过期时间的键空间中，随机移除某个 key。
|
||||
- **`volatile-ttl`** - 在设置了过期时间的键空间中，具有更早过期时间的 key 优先移除。
|
||||
|
||||
如何选择内存淘汰策略：
|
||||
（3）如何选择内存淘汰策略：
|
||||
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||||
- 如果数据呈现幂等分布，也就是一部分数据访问频率高，一部分数据访问频率低，则使用 `allkeys-lru`。
|
||||
- 如果数据呈现平等分布，也就是所有的数据访问频率都相同，则使用 `allkeys-random`。
|
||||
- `volatile-lru` 策略和 `volatile-random` 策略适合我们将一个 Redis 实例既应用于缓存和又应用于持久化存储的时候，然而我们也可以通过使用两个 Redis 实例来达到相同的效果。
|
||||
- 将 key 设置过期时间实际上会消耗更多的内存，因此我们建议使用 `allkeys-lru` 策略从而更有效率的使用内存。
|
||||
|
||||
Redis 删除失效主键的方法主要有两种：
|
||||
|
||||
- 消极方法（passive way），在主键被访问时如果发现它已经失效，那么就删除它。
|
||||
- 主动方法（active way），周期性地从设置了失效时间的主键中选择一部分失效的主键删除。
|
||||
|
||||
LRU 算法实现思路：
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||||
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||||
`HashMap` + `LinkedList`
|
||||
（4）LRU 算法实现思路：可以继承 LinkedHashMap，并覆写 removeEldestEntry 方法来实现一个最简单的 LRUCache
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||||
|
||||
## Redis 持久化
|
||||
|
||||
问题：
|
||||
【问题】
|
||||
|
||||
- Redis 有哪些持久化方式？
|
||||
- Redis 有几种持久化方式？
|
||||
- Redis 的不同持久化方式的特性和原理是什么？
|
||||
- RDB 和 AOF 各有什么优缺点？分别适用于什么样的场景？
|
||||
- Redis 执行持久化时，可以处理请求吗？
|
||||
|
|
@ -74,122 +89,47 @@ LRU 算法实现思路：
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|||
|
||||
---
|
||||
|
||||
解答：
|
||||
【解答】
|
||||
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||||
Redis 支持两种持久化方式：RDB 和 AOF。
|
||||
> **_Redis 持久化_**
|
||||
>
|
||||
> 详情可以参考：[Redis 持久化](redis-persistence.md)
|
||||
|
||||
RDB 即快照方式，它将某个时间点的所有 Redis 数据保存到一个经过压缩的二进制文件（RDB 文件）中。
|
||||
（1）Redis 支持两种持久化方式：RDB 和 AOF。
|
||||
|
||||
AOF(Append Only File) 是以文本日志形式将所有写命令追加到 AOF 文件的末尾，以此来记录数据的变化。
|
||||
（2）RDB 即某一时刻的二进制数据快照。
|
||||
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更详细的特性及原理说明请参考：[Redis 持久化](https://github.com/dunwu/db-tutorial/blob/master/docs/nosql/redis/redis-persistence.md)
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Redis 会周期性生成 RDB 文件。
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## Redis 高并发
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生成 RDB 流程：Redis fork 一个子进程，负责生成 RDB；生成 RDB 采用 Copy On Write 模式，此时，如果收到写请求，会在原副本上操作，不影响工作。
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问题：
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RDB 只能恢复生成快照时刻的数据，之后的数据无法恢复。生成 RDB 的资源开销高昂。RDB 适合做冷备。
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- Redis 是单线程模型，为何吞吐量还很高？
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- Redis 集群如何分片和寻址？
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- Redis 集群如何扩展？
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- Redis 集群如何保证数据一致？
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- Redis 集群如何规划？你们公司的生产环境上如何部署 Redis 集群？
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- Redis 的并发竞争问题如何解决?
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（3）AOF 会将写命令不断追加到 AOF 文本日志末尾。
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AOF 丢数据比 RDB 少，但文件会比 RDB 文件大很多。
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解答：
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一般，AOF 设置 `appendfsync` 同步频率为 **`everysec`** 即可。
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Redis 为单进程单线程模式，采用队列模式将并发访问变为串行访问。
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（4）RDB or AOF
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Redis 单机吞吐量也很高，能达到几万 QPS，但需要格外注意的是：**Redis 是单线程模型**。很多人可能会奇怪，Redis 是单线程模型，如何能处理高并发请求呢？
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原因在于：
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- Redis 读写都是内存操作。
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- Redis 基于**非阻塞的 IO 多路复用机制**，同时监听多个 socket，将产生事件的 socket 压入内存队列中，事件分派器根据 socket 上的事件类型来选择对应的事件处理器进行处理。
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- 单线程，避免了线程创建、销毁、上下文切换的开销，并且避免了资源竞争。
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Redis 的高并发通过主从架构来实现。Redis 集群采用主从模型，提供复制和故障转移功能，来保证 Redis 集群的高可用。通常情况，一主多从模式已经可以满足大部分项目的需要。根据实际的并发量，可以通过增加节点来扩展并发吞吐。
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一主多从模式下，主节点负责写操作（单机几万 QPS），从节点负责查询操作（单机十万 QPS）。
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进一步，如果需要缓存大量数据，就需要分区（sharding），Redis 集群通过划分虚拟 hash 槽来分片，进行数据分享。
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根据 CAP 理论，Consistency、Availability、Partition tolerance 三者不可兼得，而 Redis 集群的选择是 AP。Redis 集群节点间采用异步通信方式，不保证强一致性，尽力达到最终一致性。
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`Redis` 集群一般由 **多个节点** 组成，节点数量至少为 `6` 个，才能保证组成 **完整高可用** 的集群。
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更详细的特性及原理说明请参考：[Redis 集群](https://github.com/dunwu/db-tutorial/blob/master/docs/nosql/redis/redis-cluster.md)
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## Redis 高可用
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问题：
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- Redis 如何实现高可用？
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- Redis 哨兵的功能？
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- Redis 哨兵的原理？
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- Redis 哨兵如何选举 Leader？
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- Redis 如何实现故障转移？
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解答：
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Redis 的高可用是通过哨兵来实现（Raft 协议的 Redis 实现）。Sentinel（哨兵）可以监听主服务器，并在主服务器进入下线状态时，自动从从服务器中选举出新的主服务器。
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由一个或多个 Sentinel 实例组成的 Sentinel 系统可以监视任意多个主服务器，以及这些主服务器的所有从服务器，并在被监视的主服务器进入下线状态时，自动将下线主服务器的某个从服务器升级为新的主服务器，然后由新的主服务器代替已下线的主服务器继续处理命令请求。
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更详细的特性及原理说明请参考：[Redis 哨兵](https://github.com/dunwu/db-tutorial/blob/master/docs/nosql/redis/redis-sentinel.md)
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## Redis 复制
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问题：
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- Redis 复制的工作原理？Redis 旧版复制和新版复制有何不同？
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- Redis 主从节点间如何复制数据？
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- Redis 的数据一致性是强一致性吗？
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解答：
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旧版复制基于 `SYNC` 命令实现。分为同步（sync）和命令传播（command propagate）两个操作。这种方式存在缺陷：不能高效处理断线重连后的复制情况。
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新版复制基于 `PSYNC` 命令实现。同步操作分为了两块：
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- **`完整重同步（full resychronization）`** 用于初次复制；
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- **`部分重同步（partial resychronization）`** 用于断线后重复制。
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||||
- 主从服务器的**复制偏移量（replication offset）**
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- 主服务器的**复制积压缓冲区（replication backlog）**
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- **服务器的运行 ID**
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Redis 集群主从节点复制的工作流程：
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- 步骤 1. 设置主从服务器
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- 步骤 2. 主从服务器建立 TCP 连接。
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- 步骤 3. 发送 PING 检查通信状态。
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- 步骤 4. 身份验证。
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- 步骤 5. 发送端口信息。
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- 步骤 6. 同步。
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||||
- 步骤 7. 命令传播。
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更详细的特性及原理说明请参考：[Redis 复制](https://github.com/dunwu/db-tutorial/blob/master/docs/nosql/redis/redis-replication.md)
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建议同时使用 RDB 和 AOF。用 AOF 来保证数据不丢失，作为数据恢复的第一选择; 用 RDB 来做不同程度的冷备，在 AOF 文件都丢失或损坏不可用的时候，还可以使用 RDB 来进行快速的数据恢复。
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## Redis 事务
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问题：
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【问题】
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- Redis 的并发竞争问题是什么？如何解决这个问题？
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- Redis 支持事务吗？
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- Redis 事务是严格意义的事务吗？Redis 为什么不支持回滚。
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- Redis 事务如何工作？
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- 了解 Redis 事务中的 CAS 行为吗？
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- 除了事务，还有其他批量执行 Redis 命令的方式吗？
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解答：
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【解答】
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> **_Redis 的事务特性、原理_**
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>
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> 详情参考：[Redis 入门指南之 事务](redis-quickstart.md#六redis-事务)
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**Redis 提供的不是严格的事务，Redis 只保证串行执行命令，并且能保证全部执行，但是执行命令失败时并不会回滚，而是会继续执行下去**。
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@ -200,15 +140,135 @@ Redis 不支持回滚的理由：
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`MULTI` 、 `EXEC` 、 `DISCARD` 和 `WATCH` 是 Redis 事务相关的命令。
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- **[`MULTI`](https://redis.io/commands/multi) 命令用于开启一个事务，它总是返回 OK 。**
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||||
- **[`EXEC`](https://redis.io/commands/exec) 命令负责触发并执行事务中的所有命令。**
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||||
- **当执行 [`DISCARD`](https://redis.io/commands/discard) 命令时， 事务会被放弃， 事务队列会被清空， 并且客户端会从事务状态中退出。**
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||||
- **[`WATCH`](https://redis.io/commands/watch) 命令可以为 Redis 事务提供 check-and-set （CAS）行为。**被 WATCH 的键会被监视，并会发觉这些键是否被改动过了。 如果有至少一个被监视的键在 EXEC 执行之前被修改了， 那么整个事务都会被取消， EXEC 返回 nil-reply 来表示事务已经失败。
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||||
Redis 有天然解决这个并发竞争问题的类 CAS 乐观锁方案：每次要**写之前，先判断**一下当前这个 value 的时间戳是否比缓存里的 value 的时间戳要新。如果是的话，那么可以写，否则，就不能用旧的数据覆盖新的数据。
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## Redis 管道
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【问题】
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- 除了事务，还有其他批量执行 Redis 命令的方式吗？
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【解答】
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Redis 是一种基于 C/S 模型以及请求/响应协议的 TCP 服务。Redis 支持管道技术。管道技术允许请求以异步方式发送，即旧请求的应答还未返回的情况下，允许发送新请求。这种方式可以大大提高传输效率。使用管道发送命令时，Redis Server 会将部分请求放到缓存队列中（占用内存），执行完毕后一次性发送结果。如果需要发送大量的命令，会占用大量的内存，因此应该按照合理数量分批次的处理。
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## Redis 高并发
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【问题】
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- Redis 是单线程模型，为何吞吐量还很高？
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- Redis 的 IO 多路复用原理是什么？
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- Redis 集群如何分片和寻址？
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- Redis 集群如何扩展？
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- Redis 集群如何保证数据一致？
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- Redis 集群如何规划？你们公司的生产环境上如何部署 Redis 集群？
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【解答】
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> **_Redis 集群_**
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>
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> 详情可以参考：[Redis 集群](redis-cluster.md)
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（1）单线程
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Redis 为单进程单线程模式，采用队列模式将并发访问变为串行访问。Redis 单机吞吐量也很高，能达到几万 QPS。
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Redis 单线程模型，依然有很高的并发吞吐，原因在于：
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- Redis 读写都是内存操作。
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||||
- Redis 基于**非阻塞的 IO 多路复用机制**，同时监听多个 socket，将产生事件的 socket 压入内存队列中，事件分派器根据 socket 上的事件类型来选择对应的事件处理器进行处理。
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||||
- 单线程，避免了线程创建、销毁、上下文切换的开销，并且避免了资源竞争。
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（2）扩展并发吞吐量、存储容量
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Redis 的高性能（扩展并发吞吐量、存储容量）通过主从架构来实现。
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Redis 集群采用主从模型，提供复制和故障转移功能，来保证 Redis 集群的高可用。通常情况，一主多从模式已经可以满足大部分项目的需要。根据实际的并发量，可以通过增加节点来扩展并发吞吐。
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||||
一主多从模式下，主节点负责写操作（单机几万 QPS），从节点负责查询操作（单机十万 QPS）。
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||||
进一步，如果需要缓存大量数据，就需要分区（sharding）。Redis 集群通过划分虚拟 hash 槽来分片，每个主节点负责一定范围的 hash 槽。当需要扩展集群节点时，重新分配 hash 槽即可，redis-trib 会自动迁移变更 hash 槽中所属的 key。
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（3）Redis 集群数据一致性
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Redis 集群基于复制特性实现节点间的数据一致性。
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## Redis 复制
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【问题】
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- Redis 复制的工作原理？Redis 旧版复制和新版复制有何不同？
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- Redis 主从节点间如何复制数据？
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- Redis 的数据一致性是强一致性吗？
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【解答】
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> **_Redis 复制_**
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>
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> 详情可以参考：[Redis 复制](redis-replication.md)
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（1）旧版复制基于 `SYNC` 命令实现。分为同步（sync）和命令传播（command propagate）两个操作。这种方式存在缺陷：不能高效处理断线重连后的复制情况。
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（2）新版复制基于 `PSYNC` 命令实现。同步操作分为了两块：
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- **`完整重同步（full resychronization）`** 用于初次复制；
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- **`部分重同步（partial resychronization）`** 用于断线后重复制。
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||||
- 主从服务器的**复制偏移量（replication offset）**
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- 主服务器的**复制积压缓冲区（replication backlog）**
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- **服务器的运行 ID**
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（3）Redis 集群主从节点复制的工作流程：
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||||
- 步骤 1. 设置主从服务器
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||||
- 步骤 2. 主从服务器建立 TCP 连接。
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||||
- 步骤 3. 发送 PING 检查通信状态。
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||||
- 步骤 4. 身份验证。
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||||
- 步骤 5. 发送端口信息。
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- 步骤 6. 同步。
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||||
- 步骤 7. 命令传播。
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## Redis 哨兵
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【问题】
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- Redis 如何实现高可用？
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- Redis 哨兵的功能？
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- Redis 哨兵的原理？
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- Redis 哨兵如何选举 Leader？
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- Redis 如何实现故障转移？
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【解答】
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> **_Redis 哨兵_**
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>
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> 详情可以参考：[Redis 哨兵](redis-sentinel.md)
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（1）Redis 的高可用是通过哨兵来实现（Raft 协议的 Redis 实现）。Sentinel（哨兵）可以监听主服务器，并在主服务器进入下线状态时，自动从从服务器中选举出新的主服务器。
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由一个或多个 Sentinel 实例组成的 Sentinel 系统可以监视任意多个主服务器，以及这些主服务器的所有从服务器，并在被监视的主服务器进入下线状态时，自动将下线主服务器的某个从服务器升级为新的主服务器，然后由新的主服务器代替已下线的主服务器继续处理命令请求。
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## Redis vs. Memcached
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【问题】
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Redis 和 Memcached 有什么区别？
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分布式缓存技术选型，选 Redis 还是 Memcached，为什么？
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Redis 和 Memcached 各自的线程模型是怎样的？
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为什么单线程的 Redis 性能却不输于多线程的 Memcached？
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【解答】
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Redis 不仅仅支持简单的 k/v 类型的数据，同时还提供 list，set，zset，hash 等数据结构的存储。memcache 支持简单的数据类型，String。
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Redis 支持数据的备份，即 master-slave 模式的数据备份。
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@ -223,10 +283,9 @@ Memcached 是多线程，非阻塞 IO 复用的网络模型；Redis 使用单线
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如果想要更详细了解的话，可以查看慕课网上的这篇手记（非常推荐） **：《脚踏两只船的困惑 - Memcached 与 Redis》**：[www.imooc.com/article/23549](https://www.imooc.com/article/23549)
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### Redis 与 Memcached 的选择
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**终极策略：** 使用 Redis 的 String 类型做的事，都可以用 Memcached 替换，以此换取更好的性能提升； 除此以外，优先考虑 Redis；
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## 参考资料
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- [面试中关于 Redis 的问题看这篇就够了](https://juejin.im/post/5ad6e4066fb9a028d82c4b66)
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- [advanced-java](https://github.com/doocs/advanced-java#缓存)
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@ -276,6 +276,19 @@ Redis 3.0 后支持集群模式。
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理想情况当然是所有节点各自在不同的机器上，首先于资源，本人在部署 Redis 集群时，只得到 3 台服务器。所以，我计划每台服务器部署 2 个 Redis 节点。
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【示例】最简高可用 Redis 集群规划
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机器配置：16G 内存 + 8 核 CPU + 1T 磁盘
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Redis 进程分配 10 G 内存。一般线上生产环境，Redis 的内存尽量不要超过 10g，超过 10g 可能会有问题。
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集群拓扑：三主三从；三哨兵，每个哨兵监听所有主节点。
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估算性能：
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- 容量：三主，占用 30 G 内存，所以最大存储容量为 30 G。假设每条数据记录平均 大小为 10 K，则最大能存储 300 万条数据。
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- 吞吐量：单机一般 TPS/QPS 为 五万到八万左右。假设为五万，那么三主三从架构理论上能达到 TPS 15 万，QPS 30 万。
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### 部署集群
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> Redis 集群节点的安装与单节点服务相同，差异仅在于部署方式。
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@ -1,23 +0,0 @@
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# Redis 发布与订阅
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Redis 提供了 5 个发布与订阅命令：
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| 命令 | 描述 |
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| -------------- | ------------------------------------------------------------------- |
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| `SUBSCRIBE` | `SUBSCRIBE channel [channel ...]`—订阅指定频道。 |
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| `UNSUBSCRIBE` | `UNSUBSCRIBE [channel [channel ...]]`—取消订阅指定频道。 |
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| `PUBLISH` | `PUBLISH channel message`—发送信息到指定的频道。 |
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| `PSUBSCRIBE` | `PSUBSCRIBE pattern [pattern ...]`—订阅符合指定模式的频道。 |
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| `PUNSUBSCRIBE` | `PUNSUBSCRIBE [pattern [pattern ...]]`—取消订阅符合指定模式的频道。 |
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## 参考资料
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- **官网**
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||||
- [Redis 官网](https://redis.io/)
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||||
- [Redis github](https://github.com/antirez/redis)
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||||
- [Redis 官方文档中文版](http://redis.cn/)
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||||
- **书籍**
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||||
- [《Redis 实战》](https://item.jd.com/11791607.html)
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||||
- [《Redis 设计与实现》](https://item.jd.com/11486101.html)
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||||
- **教程**
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||||
- [Redis 命令参考](http://redisdoc.com/)
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@ -113,228 +113,11 @@ Redis 是单线程模型（Redis 6.0 已经支持多线程模型），为什么
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## 二、Redis 数据类型
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| 数据类型 | 可以存储的值 | 操作 |
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| -------- | ---------------------- | ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
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| STRING | 字符串、整数或者浮点数 | 对整个字符串或者字符串的其中一部分执行操作</br> 对整数和浮点数执行自增或者自减操作 |
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| LIST | 列表 | 从两端压入或者弹出元素</br> 读取单个或者多个元素</br> 进行修剪，只保留一个范围内的元素 |
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| SET | 无序集合 | 添加、获取、移除单个元素</br> 检查一个元素是否存在于集合中</br> 计算交集、并集、差集</br> 从集合里面随机获取元素 |
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| HASH | 包含键值对的无序散列表 | 添加、获取、移除单个键值对</br> 获取所有键值对</br> 检查某个键是否存在 |
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| ZSET | 有序集合 | 添加、获取、删除元素</br> 根据分值范围或者成员来获取元素</br> 计算一个键的排名 |
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||||
Redis 基本数据类型：STRING、HASH、LIST、SET、ZSET
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||||
> [What Redis data structures look like](https://redislabs.com/ebook/part-1-getting-started/chapter-1-getting-to-know-redis/1-2-what-redis-data-structures-look-like/)
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Redis 高级数据类型：BitMap、HyperLogLog、GEO
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||||
### STRING
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||||
<div align="center">
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||||
<img src="http://dunwu.test.upcdn.net/cs/database/redis/redis-datatype-string.png" width="400"/>
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||||
</div>
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||||
应用场景：缓存、计数器、共享 Session
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||||
命令：
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| 命令 | 行为 |
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| ----- | ---------------------------------------------------- |
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| `GET` | 获取存储在给定键中的值。 |
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| `SET` | 设置存储在给定键中的值。 |
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||||
| `DEL` | 删除存储在给定键中的值（这个命令可以用于所有类型）。 |
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||||
> 更多命令请参考：[Redis String 类型命令](https://redis.io/commands#string)
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示例：
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```shell
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||||
127.0.0.1:6379> set hello world
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OK
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127.0.0.1:6379> get hello
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||||
"jack"
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||||
127.0.0.1:6379> del hello
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||||
(integer) 1
|
||||
127.0.0.1:6379> get hello
|
||||
(nil)
|
||||
```
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||||
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||||
### HASH
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||||
|
||||
<div align="center">
|
||||
<img src="http://dunwu.test.upcdn.net/cs/database/redis/redis-datatype-hash.png" width="400"/>
|
||||
</div>
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||||
场景：适合存储结构化数据，如一个对象：用户信息、产品信息等。
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命令：
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| 命令 | 行为 |
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| --------- | ------------------------------------------ |
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| `HSET` | 在散列里面关联起给定的键值对。 |
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| `HGET` | 获取指定散列键的值。 |
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||||
| `HGETALL` | 获取散列包含的所有键值对。 |
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||||
| `HDEL` | 如果给定键存在于散列里面，那么移除这个键。 |
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||||
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||||
> 更多命令请参考：[Redis Hash 类型命令](https://redis.io/commands#hash)
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||||
示例：
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||||
```shell
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||||
127.0.0.1:6379> hset hash-key sub-key1 value1
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||||
(integer) 1
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||||
127.0.0.1:6379> hset hash-key sub-key2 value2
|
||||
(integer) 1
|
||||
127.0.0.1:6379> hset hash-key sub-key1 value1
|
||||
(integer) 0
|
||||
127.0.0.1:6379> hset hash-key sub-key3 value2
|
||||
(integer) 0
|
||||
127.0.0.1:6379> hgetall hash-key
|
||||
1) "sub-key1"
|
||||
2) "value1"
|
||||
3) "sub-key2"
|
||||
4) "value2"
|
||||
127.0.0.1:6379> hdel hash-key sub-key2
|
||||
(integer) 1
|
||||
127.0.0.1:6379> hdel hash-key sub-key2
|
||||
(integer) 0
|
||||
127.0.0.1:6379> hget hash-key sub-key1
|
||||
"value1"
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127.0.0.1:6379> hgetall hash-key
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1) "sub-key1"
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2) "value1"
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```
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### LIST
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||||
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<div align="center">
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||||
<img src="http://dunwu.test.upcdn.net/cs/database/redis/redis-datatype-list.png" width="400"/>
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||||
</div>
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||||
适用场景：用于存储列表型数据。如：粉丝列表、商品列表等。
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命令：
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| 命令 | 行为 |
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| -------- | ------------------------------------------ |
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| `RPUSH` | 将给定值推入列表的右端。 |
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| `LRANGE` | 获取列表在给定范围上的所有值。 |
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| `LINDEX` | 获取列表在给定位置上的单个元素。 |
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||||
| `LPOP` | 从列表的左端弹出一个值，并返回被弹出的值。 |
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||||
> 更多命令请参考：[Redis List 类型命令](https://redis.io/commands#list)
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示例：
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```shell
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127.0.0.1:6379> rpush list-key item
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(integer) 1
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||||
127.0.0.1:6379> rpush list-key item2
|
||||
(integer) 2
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||||
127.0.0.1:6379> rpush list-key item
|
||||
(integer) 3
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||||
127.0.0.1:6379> lrange list-key 0 -1
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||||
1) "item"
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||||
2) "item2"
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||||
3) "item"
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||||
127.0.0.1:6379> lindex list-key 1
|
||||
"item2"
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||||
127.0.0.1:6379> lpop list-key
|
||||
"item"
|
||||
127.0.0.1:6379> lrange list-key 0 -1
|
||||
1) "item2"
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||||
2) "item"
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```
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||||
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||||
### SET
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<div align="center">
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||||
<img src="http://dunwu.test.upcdn.net/cs/database/redis/redis-datatype-set.png" width="400"/>
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||||
</div>
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适用场景：适用于存储不出现重复的列表数据。
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命令：
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| 命令 | 行为 |
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| ----------- | ---------------------------------------------- |
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| `SADD` | 将给定元素添加到集合。 |
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| `SMEMBERS` | 返回集合包含的所有元素。 |
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||||
| `SISMEMBER` | 检查给定元素是否存在于集合中。 |
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||||
| `SREM` | 如果给定的元素存在于集合中，那么移除这个元素。 |
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||||
> 更多命令请参考：[Redis Set 类型命令](https://redis.io/commands#set)
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||||
示例：
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```shell
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||||
127.0.0.1:6379> sadd set-key item
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||||
(integer) 1
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||||
127.0.0.1:6379> sadd set-key item2
|
||||
(integer) 1
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||||
127.0.0.1:6379> sadd set-key item3
|
||||
(integer) 1
|
||||
127.0.0.1:6379> sadd set-key item
|
||||
(integer) 0
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||||
127.0.0.1:6379> smembers set-key
|
||||
1) "item"
|
||||
2) "item2"
|
||||
3) "item3"
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||||
127.0.0.1:6379> sismember set-key item4
|
||||
(integer) 0
|
||||
127.0.0.1:6379> sismember set-key item
|
||||
(integer) 1
|
||||
127.0.0.1:6379> srem set-key item2
|
||||
(integer) 1
|
||||
127.0.0.1:6379> srem set-key item2
|
||||
(integer) 0
|
||||
127.0.0.1:6379> smembers set-key
|
||||
1) "item"
|
||||
2) "item3"
|
||||
```
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||||
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||||
### ZSET
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||||
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||||
<div align="center">
|
||||
<img src="http://dunwu.test.upcdn.net/cs/database/redis/redis-datatype-zset.png" width="400"/>
|
||||
</div>
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||||
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||||
场景：由于可以设置 score，且不重复。适合存储各种排行数据，如：按评分排序的有序商品集合、按时间排序的有序文章集合。
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命令：
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| 命令 | 行为 |
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| --------------- | ------------------------------------------------------------ |
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| `ZADD` | 将一个带有给定分值的成员添加到有序集合里面。 |
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| `ZRANGE` | 根据元素在有序排列中所处的位置，从有序集合里面获取多个元素。 |
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||||
| `ZRANGEBYSCORE` | 获取有序集合在给定分值范围内的所有元素。 |
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||||
| `ZREM` | 如果给定成员存在于有序集合，那么移除这个成员。 |
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||||
> 更多命令请参考：[Redis ZSet 类型命令](https://redis.io/commands#sorted_set)
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||||
示例：
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```shell
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127.0.0.1:6379> zadd zset-key 728 member1
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||||
(integer) 1
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||||
127.0.0.1:6379> zadd zset-key 982 member0
|
||||
(integer) 1
|
||||
127.0.0.1:6379> zadd zset-key 982 member0
|
||||
(integer) 0
|
||||
|
||||
127.0.0.1:6379> zrange zset-key 0 -1 withscores
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||||
1) "member1"
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||||
2) "728"
|
||||
3) "member0"
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||||
4) "982"
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||||
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||||
127.0.0.1:6379> zrangebyscore zset-key 0 800 withscores
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||||
1) "member1"
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||||
2) "728"
|
||||
|
||||
127.0.0.1:6379> zrem zset-key member1
|
||||
(integer) 1
|
||||
127.0.0.1:6379> zrem zset-key member1
|
||||
(integer) 0
|
||||
127.0.0.1:6379> zrange zset-key 0 -1 withscores
|
||||
1) "member0"
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||||
2) "982"
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```
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||||
> :bulb: 更详细的特性及原理说明请参考：[Redis 数据类型和应用](redis-datatype.md)
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||||
## 三、Redis 内存淘汰
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@ -360,7 +143,7 @@ Redis 可以为每个键设置过期时间，当键过期时，会自动删除
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示例：
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```py
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```shell
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redis> SET mykey "Hello"
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"OK"
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redis> EXPIRE mykey 10
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@ -410,7 +193,6 @@ Redis 是内存型数据库，为了保证数据在宕机后不会丢失，需
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|||
Redis 支持两种持久化方式：RDB 和 AOF。
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||||
- RDB - **RDB 即快照方式，它将某个时间点的所有 Redis 数据保存到一个经过压缩的二进制文件（RDB 文件）中**。
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||||
- 创建 RDB 后，用户可以对 RDB 进行**备份**，可以将 RDB **复制**到其他服务器从而创建具有相同数据的服务器副本，还可以在**重启**服务器时使用。一句话来说：RDB 适合作为 **冷备**。
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||||
- AOF - `AOF(Append Only File)` 是以文本日志形式将所有写命令追加到 AOF 文件的末尾，以此来记录数据的变化。当服务器重启的时候会重新载入和执行这些命令来恢复原始的数据。AOF 适合作为 **热备**。
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||||
> :bulb: 更详细的特性及原理说明请参考：[Redis 持久化](redis-persistence.md)
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@ -639,6 +421,16 @@ pipe.exec();
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## 八、Redis 发布与订阅
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Redis 提供了 5 个发布与订阅命令：
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| 命令 | 描述 |
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| -------------- | ------------------------------------------------------------ |
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| `SUBSCRIBE` | `SUBSCRIBE channel [channel ...]`—订阅指定频道。 |
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| `UNSUBSCRIBE` | `UNSUBSCRIBE [channel [channel ...]]`—取消订阅指定频道。 |
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||||
| `PUBLISH` | `PUBLISH channel message`—发送信息到指定的频道。 |
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||||
| `PSUBSCRIBE` | `PSUBSCRIBE pattern [pattern ...]`—订阅符合指定模式的频道。 |
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||||
| `PUNSUBSCRIBE` | `PUNSUBSCRIBE [pattern [pattern ...]]`—取消订阅符合指定模式的频道。 |
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订阅者订阅了频道之后，发布者向频道发送字符串消息会被所有订阅者接收到。
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某个客户端使用 SUBSCRIBE 订阅一个频道，其它客户端可以使用 PUBLISH 向这个频道发送消息。
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@ -715,7 +507,7 @@ Sentinel（哨兵）可以监听主服务器，并在主服务器进入下线状
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- 代理分片：将客户端请求发送到代理上，由代理转发请求到正确的节点上。
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- 服务器分片：Redis Cluster（官方的 Redis 集群解决方案）。
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## Redis Client
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## 十二、Redis Client
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Redis 社区中有多种编程语言的客户端，可以在这里查找合适的客户端：[Redis 官方罗列的客户端清单](https://redis.io/clients)
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