redis持久化

近乎所有与Java相关的面试都会问到缓存的问题,基础一点的会问到什么是“二八定律”、什么是“热数据和冷数据” ,复杂一点的会问到缓存雪崩、缓存穿透、缓存预热、缓存更新、缓存降级等问题,这些看似不常见的概念,都与我们的缓存服务器相关,一般常用的缓存服务器有Redis、Memcached等,而笔者目前最常用的也只有Redis这一种。
问:为什么说Redis是单线程或者Redis为什么这么快?‘
答:Redis是一个开源的内存中的数据结构存储系统,它可以用作:数据库、缓存和消息中间件。其中常见的数据结构类型有:String、List、Set、Hash、ZSet这5种。
Redis为什么这么快
1、完全基于内存,绝大部分请求是纯粹的内存操作,非常快速。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、数据结构简单,对数据操作也简单,Redis中的数据结构是专门进行设计的;
3、采用单线程,避免了不必要的上下文切换和竞争条件,也不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗 CPU,不用去考虑各种锁的问题,不存在加锁释放锁操作,没有因为可能出现死锁而导致的性能消耗;
4、使用多路I/O复用模型,非阻塞IO;
5、使用底层模型不同,它们之间底层实现方式以及与客户端之间通信的应用协议不一样,Redis直接自己构建了VM 机制 ,因为一般的系统调用系统函数的话,会浪费一定的时间去移动和请求;
以上几点都比较好理解,下边我们针对多路 I/O 复用模型进行简单的探讨:
(1)多路 I/O 复用模型
多路I/O复用模型是利用 select、poll、epoll 可以同时监察多个流的 I/O 事件的能力,在空闲的时候,会把当前线程阻塞掉,当有一个或多个流有 I/O 事件时,就从阻塞态中唤醒,于是程序就会轮询一遍所有的流(epoll 是只轮询那些真正发出了事件的流),并且只依次顺序的处理就绪的流,这种做法就避免了大量的无用操作。
这里“多路”指的是多个网络连接,“复用”指的是复用同一个线程。采用多路 I/O 复用技术可以让单个线程高效的处理多个连接请求(尽量减少网络 IO 的时间消耗),且 Redis 在内存中操作数据的速度非常快,也就是说内存内的操作不会成为影响Redis性能的瓶颈,主要由以上几点造就了 Redis 具有很高的吞吐量。
 
那么为什么Redis是单线程的
我们首先要明白,上边的种种分析,都是为了营造一个Redis很快的氛围!官方FAQ表示,因为Redis是基于内存的操作,CPU不是Redis的瓶颈,Redis的瓶颈最有可能是机器内存的大小或者网络带宽。既然单线程容易实现,而且CPU不会成为瓶颈,那就顺理成章地采用单线程的方案了(毕竟采用多线程会有很多麻烦!)。
Redis到底有多快:
Redis采用的是基于内存的采用的是单进程单线程模型的 KV 数据库,由C语言编写,官方提供的数据是可以达到100000+的QPS(每秒内查询次数);‘p=0]p\\\
1、硬盘数据库的工作模式:数据库-->内存(储存索引)-->硬盘(储存值)-->数据库
2、内存数据库的工作模式:数据库-->内存(值)-->数据库
数据库的工作模式按存储方式可分为:硬盘数据库和内存数据库。Redis 将数据储存在内存里面,读写数据的时候都不会受到硬盘 I/O 速度的限制,所以速度极快
Redis不使用表,他的数据库不会预定义或者强制去要求用户对Redis存储的不同数据进行关联。
Redis也提供了持久化的选项,这些选项可以让用户将自己的数据保存到磁盘上面进行存储。根据实际情况,可以每隔一定时间将数据集导出到磁盘(快照),或者追加到命令日志中(AOF只追加文件),他会在执行写命令时,将被执行的写命令复制到硬盘里面。您也可以关闭持久化功能,将Redis作为一个高效的网络的缓存数据功能使用。
Redis 内置了复制(Replication),LUA脚本(Lua scripting), LRU驱动事件(LRU eviction),事务(Transactions) 和不同级别的磁盘持久化(Persistence),并通过 Redis哨兵(Sentinel)和自动分区(Cluster)提供高可用性(High Availability)
扩展
以下也是你应该知道的几种模型,祝你的面试一臂之力!
1、单进程多线程模型:MySQL、Memcached、Oracle(Windows版本);
2、多进程模型:Oracle(Linux版本);
3、Nginx有两类进程,一类称为Master进程(相当于管理进程),另一类称为Worker进程(实际工作进程)。启动方式有两种:
(1)单进程启动:此时系统中仅有一个进程,该进程既充当Master进程的角色,也充当Worker进程的角色。
(2)多进程启动:此时系统有且仅有一个Master进程,至少有一个Worker进程工作。
(3)Master进程主要进行一些全局性的初始化工作和管理Worker的工作;事件处理是在Worker中进行的。
 
认知:什么是Redis、Redis常见的数据结构类型有哪些、Redis是如何进行持久化的等。
 
 
Redis持久化:
持久化概念:把数据(如内存中的对象)保存到可永久保存的存储设备中。
RDB持久化:在指定时间间隔内将内存中的数据集快照写入磁盘。
优点:
1.只有一个rdb文件,可以随时备份
2.比AOF的文件小
3.只提供一个fork子进程,他不会阻塞主进程,IO操作比较少。
缺点:即使5分钟快照一次,也会有将近5分钟的数据丢失。
 
AOF持久化:以日志形式记录服务器处理的每一个操作,要恢复数据时,按照之前的步骤,将指令都执行一变。
优点:
1.每次改动数据安全性好。
2.APPAND方式追加日志,不会对旧日志文件产生影响。(默认每秒钟APPEND一次)
缺点:日志文件比较大;(就算存储设备已满,日志文件写不进了,Redis提供了redis-check-aof工具用来进行日志恢复)
绊倒我的人我让他永远起不来 扶起我的人我让他永远不会倒 混社会不管你有多努力,到最后都是以成败论英雄!
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