Redis数据结构和持久化

数据类型

String：Map<String,String>

命令格式

set key value(相同的key会覆盖）
get key
incr key
decr key
setex key seconds value seconds秒后失效
ttl key
del key
setnx ke value(if not exist)

应用场景

计数器
比如：访问次数，减少mysql访问
共享session
用户登录后将信息存储在共享redis缓存层中

Hash：Map<String,HashMap<String,String>>使用ziplist和hash表来实现

命令格式

hset key filed value
hget key filed
hexist key field
hvals key
hkeys key
hgetall key
hincrby key field increment
hdel key filed

应用场景

存储对象，代替String，String是使用的json来存储对象，而hash使用一个hashmap来存储对象，filed-value这样，将对象存储在hash比存储在String空间小。
session也可以用hash存储。
当使用string存储对象，需要将对象转换为json（所以查更容易，而修改某一字段需要转为对象然后再转为json），而用hash，查询需要自己做序列化（但是修改某一字段容易）

List:Map<String,List >使用ziplist和双向链表来实现

命令格式

rpush key value
lpush key value
rpop key
lpop key
llen key
lrange key start stop//如果是[0,-1]则是所有数据
List相当于一个双端队列来使用的，也可以从中间插入和删除数据但是不常用

应用场景

常用于单key，多value
用户收藏列表

Set:Map<String,Set>用intset和哈希表实现

无序，不重复，单key，多value

命令格式

sadd key [members]
smembers key 遍历所有
srem key [members]
spop key count 随机弹出key

特点

差集，并集，交集
sdiff key1 key2
sunion key1 key2
sinter key1 key2

应用场景

去重
抽奖：pop

Zset： Map<String,Set>跳表和哈希表

每个元素都有一个double的分数（在add时必须添加），然后用分数做key排序

zset的插入流程

会先在hash表中查找该元素是否存储，如果存在则更新分数，然后在跳表中重新插入。
如果不存在，则插入跳表和hash表。

操作指令

zadd key scrose value
zincrby key increment member
zrange key start stop [withscores]
zrevrange key start stop
zcard key 数量
zrank key member member的排名
zrevrank key member member的逆序排名
范围删除，返回范围等操作

应用场景

排行榜
延迟队列，定时任务
优先级队列

各种数据类型的效率

String插入O1，查询O1

Hash插入O1，查询O1

List插入O1，查询On

Set插入O1，查询O1

ZSet插入Ologn，查询Ologn/nlogn

当使用成员查看排名时rank，先用hash定位在跳表中的位置，然后遍历跳表，查看其排名，所以是logn
当查看zrange一定排名的成员时，过程和rank相似

设计redis

如果需要一个map形式的缓存，并且本地Map不太合适：

redis集群，分片，保证了数据的高可用和高可靠
redis有持久化机制
高效了数据结构
Lua脚本
分布式锁
过期键

设计v

是否需要排序：zset
单value还是多value？
多value：List，hash，set
单value：string
不允许重复：set

设计key

唯一性

可读性

模块名：数据名：主键id
表名：主键名：主键值：列名

全局命令

key pattern
exists key
type key
expire key seconds
perist key
select 0-15 选数据库
randomkey 一个随机key
rename key newname
dbsize

redis事务

单个redis命令是原子性的，因为redis单线程，执行完一个命令才会执行下一个。
redis存在事务的概念，但是只是一个执行脚本包，不支持事务的回滚等。
加入队列，顺序执行任务。如果在此期间有其他命令插入，需要等待事务执行完毕。
multi
command:queued
command:queued
command:queued
exec

持久化

RDB

使用save（阻塞）或者bgsave（子进程）来创建一个新的rdb文件。

间隔RDB自动保存

redis每个数据库都会保存上次save时间以及期间做的dirty次数。
save 100 2 如果100有两个修改，则会调用save

RDB二进制文件内容

下面是RDB文件的内容：
redis:db_version:selectdb:0:paris:selectdb:3:pairs:EOF:check_sum
selectdb：0代表0号数据库，pairs中存储键值对和过期时间（如果有）

AOF

将用户的命令记录到文件中。

当启用AOF时，载入数据库时就会优先载入AOF而不是RDB

格式

set msg “hello”
/r/nset/r/n$3/r/nmsg/r/n$5/r/nhello/r/n

AOF的实现流程：命令追加，文件写入，文件同步

命令追加：每次执行完一个命令后，就会将其加入aof_buf缓冲区尾部。
AOF文件写入和同步：时间事件的AOF写入触发时，会将aof_buf的数据写入aof，并且文件同步。
aof文件写入策略：
（1）always ：每次写入aof_buf都会写入并且同步aof落到磁盘。
（2）everysec：每秒写入aof文件，但是每秒才会将最新的aof文件修改落到磁盘。
（3）no：有操作系统完成aof落磁盘