前言
這個(gè)系列要講的是幾乎所有互聯(lián)網(wǎng)公司都在使用的Redis,Redis 適用于挺多的業(yè)務(wù)場(chǎng)景,比如會(huì)話存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析、消息隊(duì)列、緩存等。應(yīng)用面非常廣泛,主要是得益于Redis 的高效的讀寫效率及豐富的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
在講Redis之前,我們先來看一下常見的NoSQL DB,所謂的NoSQL 也就是相對(duì)于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)而言,泛指所有的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。我們常說的SQL 也就是結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言,有時(shí)候經(jīng)常被認(rèn)為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的一種特征,其實(shí)NoSQL有時(shí)候也被理解為不使用SQL,但這種描述方式不是很準(zhǔn)確。這里我還挺支持之前看過的《NoSQL精粹》里面的觀點(diǎn)的。
常見的NoSQL 有這么幾類:key-value 結(jié)構(gòu)、圖數(shù)據(jù)庫(kù)、文檔型數(shù)據(jù)庫(kù)、列族數(shù)據(jù)庫(kù)。
常見的代表有這么幾個(gè):
key-value結(jié)構(gòu):Memcached、Redis
文檔:MangoDB、CouchDB
列:Hbase、Cassandra
里面熟悉的就只有Redis和MangoDB,HBase僅僅是在用而已,其他的那幾個(gè)都是寫文章還有看NoSQL精粹的時(shí)候了解到的一點(diǎn),僅知道概念,不過多做描述。
所有的事物框架的產(chǎn)生和繁衍都是有一定的原因和環(huán)境的推動(dòng)因素的,NoSQL也是這樣。在web 2.0的興起的同時(shí),網(wǎng)站開始變得越來越復(fù)雜,數(shù)據(jù)量級(jí)不斷提升、對(duì)于數(shù)據(jù)的存取方式&速度產(chǎn)生了更高的要求,存在各方面來自業(yè)務(wù)場(chǎng)景的挑戰(zhàn),而傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)開始無法兒滿足要求,所以各大公司開始針對(duì)這些場(chǎng)景研究一種類似于專用的數(shù)據(jù)庫(kù),這些數(shù)據(jù)庫(kù)大部分不使用SQL進(jìn)行交互(也有一部分為了兼容歷史業(yè)務(wù)也是支持的),然后擁有自己特有的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及交互API,慢慢的也就發(fā)展成了上面提到的那幾類NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù),慢慢的變得規(guī)范起來。
但是所有的NoSQL都如同上面描述的一樣,最初的誕生都是為了解決某一類特殊場(chǎng)景的業(yè)務(wù)需求才產(chǎn)生的,所以說大部分NoSQL都可以簡(jiǎn)單粗暴的理解為專用的,我們?cè)谶x擇具體的應(yīng)用時(shí)就要注意選擇最合適的。
Redis:
Redis 是一個(gè)開源的、使用ANSI C編寫的、支持網(wǎng)絡(luò)、基于內(nèi)存的、可持久化的Key-Value 型的數(shù)據(jù)庫(kù),并且提供多種語(yǔ)言的API。創(chuàng)建者是一個(gè)出生于西西里島的意大利人(antirez),他早年是做系統(tǒng)管理員工作的,2004到2006年做嵌入式開發(fā),之后開始接觸web開發(fā),07年的時(shí)候創(chuàng)建了一個(gè)叫做LLOOGG.com,當(dāng)時(shí)這個(gè)網(wǎng)站存在負(fù)載瓶頸,為了解決這個(gè)問題,在09年的時(shí)候開發(fā)Redis 數(shù)據(jù)庫(kù)(Redis 其實(shí)還挺年輕的),然后在2010年3月15日之后,Redis的開發(fā)工作由VMware主持,之后5月份的時(shí)候,有Pivotal贊助。
但現(xiàn)在為止Redis 已經(jīng)歷經(jīng)了好幾個(gè)版本(簡(jiǎn)單描述幾個(gè)重大版本,Redis借鑒了Linux操作系統(tǒng)對(duì)于版本號(hào)的命名規(guī)則,版本號(hào)第二位為奇數(shù)的是非穩(wěn)定版本(通常是下個(gè)穩(wěn)定版的開發(fā)版本),是偶數(shù)的為穩(wěn)定版本):
1、Redis 2.6
2012年正式發(fā)布,歷經(jīng)了17個(gè)版本,相對(duì)于之前的,多了對(duì)于Lua的支持、去掉虛擬內(nèi)存相關(guān)功能、支持毫秒級(jí)別鍵過期時(shí)間、從節(jié)點(diǎn)支持只讀功能、增加了bitcount&bitop命令等,從2.6開始Redis 做的更加專注了
2、Redis 2.8
2013年正式發(fā)布,歷經(jīng)了24個(gè)版本。主要是針對(duì)分布式應(yīng)用的一些提升,比如說添加部分主從復(fù)制來緩解頻繁全量復(fù)制生成RDB對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的壓力、嘗試支持IPV6、設(shè)置明顯的進(jìn)程名、發(fā)布訂閱增加了pubsub。
3、Redis 3.0(里程碑)
這個(gè)直接看一下官方的說明:
1)Redis Cluster:Redis的官方分布式實(shí)現(xiàn)。
2)全新的embedded string對(duì)象編碼結(jié)果,優(yōu)化小對(duì)象內(nèi)存訪問,在特定的工作負(fù)載下載速度大幅提升。
3)Iru算法大幅提升。
4)migrate連接緩存,大幅提升鍵遷移的速度。
5)migrate命令兩個(gè)新的參數(shù)copy和replace。
6)新的client pause命令,在指定時(shí)間內(nèi)停止處理客戶端請(qǐng)求。
7)bitcount命令性能提升。
8)cinfig set設(shè)置maxmemory時(shí)候可以設(shè)置不同的單位(之前只能是字節(jié))。
9)Redis日志小做調(diào)整:日志中會(huì)反應(yīng)當(dāng)前實(shí)例的角色(master或者slave)。
10)incr命令性能提升。
4、Redis 3.2
(這里需要注意一下,市面上常見的Redis技術(shù)書籍《Redis設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》所闡述的就是3.2之前版本的特性,技術(shù)方面的知識(shí)還是存在很大的時(shí)效性的,這部分知識(shí)已經(jīng)不是那么試用了,大家看那本書的是需要注意一些當(dāng)前生產(chǎn)環(huán)境中的版本及書里版本的差異)
Redis3.2在2016年5月6日正式發(fā)布,相比于Redis3.0主要特征如下:
1)添加GEO相關(guān)功能。
2)SDS在速度和節(jié)省空間上都做了優(yōu)化。
3)支持用upstart或者systemd管理Redis進(jìn)程。
4)新的List編碼類型:quicklist。
5)從節(jié)點(diǎn)讀取過期數(shù)據(jù)保證一致性。
6)添加了hstrlen命令。
7)增強(qiáng)了debug命令,支持了更多的參數(shù)。
8)Lua腳本功能增強(qiáng)。
9)添加了Lua Debugger。
10)config set 支持更多的配置參數(shù)。
11)優(yōu)化了Redis崩潰后的相關(guān)報(bào)告。
12)新的RDB格式,但是仍然兼容舊的RDB。
13)加速RDB的加載速度。
14)spop命令支持個(gè)數(shù)參數(shù)。
15)cluster nodes命令得到加速。
16)Jemalloc更新到4.0.3版本。
5.Redis4.0
Redis3.2之后的版本是4.0,而不是3.4、3.6、3.8,作者blog中給的解釋是這次的重大更新足以撐起新的一個(gè)大版本,產(chǎn)生了質(zhì)的差異,所以說直接使用4.0進(jìn)行命名
一般這種重大版本號(hào)的升級(jí)也意味著軟件或者工具本身發(fā)生了重大改革。下面是Redis4.0的新特性:
1)提供了模塊系統(tǒng),方便第三方開發(fā)者拓展Redis的功能。
2)PSYNC2.0:優(yōu)化了之前版本中,主從節(jié)點(diǎn)切換必然引起全量復(fù)制的問題。
3)提供了新的緩存剔除算法:LFU(Last Frequently Used),并對(duì)已有算法進(jìn)行了優(yōu)化。
4)提供了非阻塞del和flushall/flushdb功能,有效解決刪除了bigkey可能造成的Redis阻塞。
5)提供了memory命令,實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)存更為全面的監(jiān)控統(tǒng)計(jì)。
6)提供了交互數(shù)據(jù)庫(kù)功能,實(shí)現(xiàn)Redis內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)置換。
7)提供了RDB-AOF混合持久化格式,充分利用了AOF和RDB各自優(yōu)勢(shì)。
8)Redis Cluster 兼容NAT和Docker。
優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)
Redis寫的確實(shí)挺牛逼的,先說說它的幾個(gè)優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn):
1、高效讀寫
Redis是基于內(nèi)存的,并且因?yàn)镽edis的事件模型、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)等方面的優(yōu)化,相對(duì)于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)而言,讀取速度異常快。
2、豐富的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
這個(gè)主要是針對(duì)相同類型的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)memcahced來說的,Redis里面主要有這樣幾種結(jié)構(gòu):字符串(string)、列表(list)、哈希(hash)、集合(set)、有序集合(sorted set)、HyperLogLog、GEO。因?yàn)檫@些豐富的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在使用Redis 時(shí)變得異常輕松,我們很容易就根據(jù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景來進(jìn)行使用,而不用在DB上層再封裝n多功能。
3、功能專一且強(qiáng)大
redis 對(duì)于鍵過期、定期清掃、并且支持多種持久化方式等,并且API易用性非常強(qiáng)。
后面從各個(gè)大家可能感興趣的方面來闡述Redis的原理及使用。