redis6.0最新特性，redis620

12 个问题搞懂 Redis

都说学习需要带着问题，带着思考进行学习，下面就以问题的形式来学习下 Redis 。

1、什么是 Redis ？

2、都说 Redis 是单线程模型，到底是什么意思？

3、为什么在数据读写处理上不使用多线程？

4、为什么使用单线程，速度却很快？

5、单线程处理的瓶颈是什么？

6、Redis 6.0 调整为多线程的原因？

7、在 Redis 中怎样做持久化？

8、常说的缓存雪崩、击穿、穿透是什么？

9、怎样解决雪崩、击穿、穿透带来的问题？

10、怎样设计缓存的淘汰机制？

11、怎样保证缓存和数据库的数据一致？

12、Redis 有什么使用规范？

Redis 的知识远不止如此，本文总结了一些我认为比较重要的一些点，希望对您有所帮助！

redis什么类型数据库？

1.什么是Redis一款内存高速缓存数据库(全称远程数据服务)；使用C语言编写Redis是一个key-value存储系统，它支持丰富的数据类型，如：string、list、set、zset(sortedset)、hash等2.Redis特点Redis以内存作为数据存储介质，所以读写数据的效率极高，远远超过数据库。以设置和获取一个256字节字符串为例，它的读取速度可高达110000次/s，写速度高达81000次/s。储存在Redis中的数据是持久化的，断电或重启后，数据也不会丢失。-----Redis的存储分为内存存储、磁盘存储和log文件三部分，重启后，Redis可以从磁盘重新将数据加载到内存中。（实现持久化）3.Redis应用场景，它能做什么在服务器中常用来存储一些需要频繁调取的数据，这样可以大大节省系统直接读取磁盘来获得数据的I/O开销，更重要的是可以极大提升速度。（拿大型网站来举个例子，比如a网站首页一天有100万人访问，其中有一个板块为推荐新闻。要是直接从数据库查询，那么一天就要多消耗100万次数据库请求。上面已经说过，Redis支持丰富的数据类型，所以这完全可以用Redis来完成，将这种热点数据存到Redis（内存）中，要用的时候，直接从内存取，极大的提高了速度和节约了服务器的开销。）使用Redis有哪些好处？(1)速度快，因为数据存在内存中，类似于HashMap，HashMap的优势就是查找和操作的时间复杂度都是O(1)(2)支持丰富数据类型，支持string，list，set，sortedset，hash(3)支持事务，操作都是原子性，所谓的原子性就是对数据的更改要么全部执行，要么全部不执行(4)丰富的特性：可用于缓存，消息，按key设置过期时间，过期后将会自动删除redis相比memcached有哪些优势？(1)memcached所有的值均是简单的字符串，redis作为其替代者，支持更为丰富的数据类型(2)redis的速度比memcached快很多(3)redis可以持久化其数据redis常见性能问题和解决方案：(1)Master最好不要做任何持久化工作，如RDB内存快照和AOF日志文件(2)如果数据比较重要，某个Slave开启AOF备份数据，策略设置为每秒同步一次(3)为了主从复制的速度和连接的稳定性，Master和Slave最好在同一个局域网内(4)尽量避免在压力很大的主库上增加从库(5)主从复制不要用图状结构，用单向链表结构更为稳定4.redis和mysql的区别总结（1）类型上从类型上来说，mysql是关系型数据库，redis是缓存数据库（2）作用上mysql用于持久化的存储数据到硬盘，功能强大，但是速度较慢redis用于存储使用较为频繁的数据到缓存中，读取速度快（3）需求上mysql和redis因为需求的不同，一般都是配合使用。5.redis和mysql要根据具体业务场景去选型redis和mysql要根据具体业务场景去选型mysql：数据放在磁盘redis：数据放在内存mysql支持sql查询，可以实现一些关联的查询以及统计；redis对内存要求比较高，在有限的条件下不能把所有数据都放在redis；mysql偏向于存数据，redis偏向于快速取数据，但redis查询复杂的表关系时不如mysql，所以可以把热门的数据放redis，mysql存基本数据

Redis 6.0多线程介绍

Redis作为一个基于内存的缓存系统，一直以高性能著称，

在单线程处理情况下，读速度可达到11万次/s，写速度达到8.1万次/s。

官方曾做过类似问题的回复：使用Redis时，几乎不存在CPU成为瓶颈的情况， Redis主要受限于内存和网络。

但是，单线程的设计也给Redis带来一些问题：

针对上面问题，Redis在4.0版本以及6.0版本分别引入了Lazy Free以及多线程IO，逐步向多线程过渡。

 

Redis服务器是一个事件驱动程序，服务器需要处理以下两类事件：

Redis服务器通过套接字与客户端(或者其他Redis服务器)进行连接。

文件事件就是服务器对套接字操作的抽象 。

服务器与客户端的通信会产生相应的文件事件，而服务器则通过监听并处理这些事件来完成一系列网络通信操作。

(eg: 连接accept，read，write，close等)

Redis服务器中的一些操作(eg: serverCron函数)需要在给定的时间点执行。

时间事件就是服务器对这类定时操作的抽象

(eg: 过期键清理，服务状态统计等)

Redis将文件事件和时间事件进行抽象，时间轮询器会监听I/O事件表:

一旦有文件事件就绪，Redis就会优先处理文件事件，

接着处理时间事件。

在上述所有事件处理上，Redis都是以单线程形式处理，所以说Redis是单线程的。

处理过程见下图

Redis基于Reactor模式开发了自己的I/O事件处理器，也就是文件事件处理器。

Redis在I/O事件处理上，采用了I/O多路复用技术，同时监听多个套接字，

并为套接字关联不同的事件处理函数，通过一个线程实现了多客户端并发处理。

处理过程见下图

上述的设计，在数据处理上避免了加锁操作，既使得实现上足够简洁，也保证了其高性能。

当然， Redis单线程只是指其在事件处理上 ，实际上，Redis也并不是单线程的，比如生成RDB文件，就会fork一个子进程来实现。

 

背景:

客户端向Redis发送一条耗时较长的命令，比如删除一个含有上百万对象的Set键，或者执行flushdb，flushall操作，

Redis服务器需要回收大量的内存空间，导致服务器卡住好几秒，对负载较高的缓存系统而言将会是个灾难。

为了解决这个问题，在Redis 4.0版本引入了Lazy Free， 将慢操作异步化 ，这也是在事件处理上向多线程迈进了一步。

将大键的删除操作异步化，采用非阻塞删除（对应命令UNLINK）。

大键的空间回收交由单独线程实现，主线程只做关系解除，可以快速返回，继续处理其他事件，避免服务器长时间阻塞。

意义:

Redis在4.0版本引入了Lazy Free，自此Redis有了一个 Lazy Free线程专门用于大键的回收 。

同时，也去掉了聚合类型的共享对象，这为多线程带来可能。

这为Redis在6.0版本实现了多线程I/O打下了基础。

 

Redis 6.0的多线程并未将事件处理改成多线程，而是在I/O上。

因为，如果把事件处理改成多线程，不但会导致锁竞争，而且会有频繁的上下文切换，

即使用分段锁来减少竞争，对Redis内核也会有较大改动，性能也不一定有明显提升。

流程简述如下：

见下图

 

Redis6.0的多线程默认是禁用的，只使用主线程。

如需开启需要修改redis.conf配置文件：

开启多线程后，还需要设置线程数，否则是不生效的。

同样修改redis.conf配置文件:

redisv8和redis区别

没有区别。redisv8和redis没有区别，都增加一系列新的特性，包括邮件认证、多个认证过滤策略、归档端口、SSL/TLS安全通道，以及用于管理和监控的Xdebug工具。redisv8还支持集群部署，可以更好地实现高可用性，并提供了一个新的可视化管理网站，可用于远程管理redis服务器。

Redis 6 将采用全新协议 RESP3，以提供客户端缓存功能

Redis 创始人兼核心开发者 antirez 在博客介绍了将在 Redis 6 提供的新功能 —— Client side caching（客户端缓存） 。

antirez 表示 全新的 Redis 协议 RESP3 将是 Redis 6 中最重要的特性，并解释了他为何如此急切地改进 Redis 协议，原因主要有两个，一是因为希望能为客户端提供更多的语义化响应（semantical replies），以开发使用旧协议难以实现的功能；另一个原因也是 antirez 认为最重要的一个，实现 Client side caching（客户端缓存）功能 。 这个功能十分常见，但 Redis 尚未提供。

当使用者需要进行快速存储或快速取操作时，就需要在客户端内存中存储一小部分信息，这是为了降低程序获取数据时的延迟。此功能在大规模的应用程序上十分重要，因为数据离应用程序越近，程序就能更快获取到数据。

antirez 受 Ben Malec 演讲的启发，他想到可以将大部分需要频繁存和取的数据直接放在服务器的内存中，以便让 Redis 为客户端完成部分工作，并使客户端缓存更简单、更有效。这个就是 Client side caching（客户端缓存）的概念。

不过这个思路有一个需要解决的问题是，如何控制数据的有效时间？在程序允许的情况下，虽然可以直接设置数据的有效时间，让数据在一段时间后失效。但 antirez 表示，大多数的应用程序无法接受提供过时的数据的风险，因此必须找到更理想的方案来控制数据的失效时间。

所以 antirez 决定开发新的协议 RESP3，在协议中加入新特性来支持客户端缓存功能，保证存储在客户端内存的数据，在收到来自服务器的失效通知时才失效。

另外，当客户端和服务器的连接中断时，客户端无法接收到数据失效通知，这可能会导致服务出现问题。针对这种情况，一般的做法是重新建立客户端和服务器之间的连接，并更新客户端当前的缓存。antirez 表示可以一直保持连接是最好的情况，但为了降低风险，Redis 服务器在与客户端断开连接时，会将失效通知发送给其他客户端。

这项名为"Client side caching"的功能尚未正式确定名字，最后可能会被成为"Tracking"。Redis 作者还表示在 Redis 6 候选版发布之前，这些功能都会进行调整，希望社区能积极反馈意见。

由于 Client side caching 功能需要使用 RESP3 协议来支持实现，antirez 表示会想办法通过 RESP2 协议也能启用此功能。

阅读原文：「链接」

Redis(五)-特性-消息队列

消息队列要能支持组件通信消息的快速读写，而Redis本身支持数据的高速访问，正好可以满足消息队列的读写性能需求。另外，消息队列在存取消息时，必须要满足三个需求：

针对消息队列的需求，本节就来分析下Redis实现消息队列的方案

BLPOP ：队列为空时阻塞

LPUSH ：队列满时阻塞

BRPOPLPUSH ：取出消费同时保存到另外一个备份list

从消息有序性、唯一性、可靠性三个方面分析是否可行

为了解决可靠性问题可以使用BRPOPLPUSH

当consumer故障恢复后可以从备份队列中取出消息进行处理

Streams是Redis专门为消息队列设计的数据类型，它提供了丰富的消息队列操作命令；

XADD ：插入消息，消息的格式是键-值对形式，保证有序，可以自动生成全局唯一ID；

XREAD ：用于读取消息，可以按ID读取数据；

XREADGROUP ：按消费组形式读取消息；

XPENDING ：用来查询每个消费组内所有消费者已读取但尚未确认的消息

XACK ：用于向消息队列确认消息处理已完成

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