和redis_Redis 缓存
使用场景#
- Redis 通常用作web应用的内存缓存,和Django,Ruby-on-Rails,Node.js以及Flask框架结合
- Redis在存储新的数据的过程中可以清除陈旧的数据。
- Redis使用Less Recently Used(LRU)策略,可以为每个健设置过期时间
- Redis 存储指标数据用于量化网站的使用情况和用户行为数据
- Redis可用作不同系统之间的通讯层,通过订阅推送消息模型
数据模型#
- 字符串 简单动态字符串,Redis底层使用的一种简单动态字符串的抽象类型。
struct sdshdr { in length: # 记录buf中已使用字节的数量 int free; # 记录bug数组中未使用的字节的数量 char buf[]; # 字节数组保存字符串}
优点:
- 可以O(1)获取存储的键值的长度
- 杜绝缓冲区溢出
- 减少修改字符串带来的内存重分配次数【【【【【【【
- 列表 列表的底层实现就是一个链表,链表的每个节点保存一个键值。
typedef struct listNode { struct listNode *prev; #前置节点 struct listNode *next; #后置节点 void *value; #节点的值} listNodetypedef struct list { listNode *head; #头节点 listNode *tail; #尾节点 unsigned long len; #节点数量 void *(*dup)(void *ptr); #节点复制函数 void (*free)(void *ptr); #节点释放函数 int (*match)(void *ptr, void *key) #节点值对比函数}
示例:
127.0.0.1:6379> RPUSH integers 0 1 2 3 4 5 6(integer) 7127.0.0.1:6379> LLEN integers(integer) 7127.0.0.1:6379> LRANGE integers 0 101) "0"2) "1"3) "2"4) "3"5) "4"6) "5"7) "6"
- 字典 Redis的字典使用哈希表作为底层实现,一个哈希表里可以有多个哈希表节点,每个哈希表节点就保存了字典中的 一个键值对。
typedef struct dictht { dictEntry **table; #哈希表数组 unsigned long size; #哈希表大小 unsigned long sizemask; #哈希表大小掩码 unsigned long used; #该哈希表已有节点的数量}dicthttypedef struct dictEntry { void *key; union { void *val; uint64_tu64; int64_ts64; } v; struct dictEntry next;}dictEntrytypedef struct dict { dictType * type; # 类型特定函数 void *privatedata; # 私有数据 dictht ht[2]; # 哈希表 int rehashidx; #rehash 索引}
当有一个新的键值对添加到字典中时,字典会对键进行哈希,得到哈希值后在和掩码进行与运算得到最终的哈希值 当有两个以上的键被分配到同一个哈希表数组的同一个索引上时,此时会产生键冲突。一般解决冲突有两种方法, 一种是Rehash,一种是链地址法。
- 链地址法: 每个哈希表都有一个next指针,多个哈希表节点可以用next指针构成一个单向链表,被分配到同一个 索引上的多个节点可以用这个单向链表连接起来
- Rehash: 随着哈希表中键值对增多和减少,为了使负载因子维持在一个合理的范围,需要对哈希表进行Rehash - 扩展,申请ht[1]的大小为大于ht[0].used*2的第一个2的次方的数,收缩,ht[1]为ht[0].used的第一个2的N次方的数。 - 执行rehash将ht[0]中的数值映射到ht[1]上 - 将ht[1]设置为ht[0],ht[1]新建一个空白哈希表
- 跳跃表 跳跃表是一种有序数据结构,它通过在每个节点中维持多个指向其他节点的指针,从而达到快速访问节点的目.Redis使用跳跃表来实现有序集合键,和集群节点中的内部数据结构. redis使用的是zskiplist结构
zskiplist包含以下属性: header: 指向跳跃表的表头节点 tail: 指向跳跃表的表尾节点 level: 记录目前跳跃表内,层数最大的那个节点的层数 length: 记录跳跃表的长度即跳跃表目前包含的节点的数量
typedef struct zskiplistNode { struct zskiplistLevel { struct zskiplistNode *forward; unsigned int span; } level[]; struct zskiplistNode *backward; double score; robj *obj} zskiplistNodetypedef struct zskiplist{ structz skiplistNode *header, *tail; unsigned long length; int level;} zskiplist;
常用命令#
在设计Redis存储结构的时候,主要要考虑键和数据结构两方面 如果使用SET或者GETSET命令去更新键值, 键值的过期时间会被清除
127.0.0.1:6379> EXPIRE tea/1/box1/bag/8 300(integer) 1127.0.0.1:6379> TTL tea/1/box1/bag/8(integer) 260127.0.0.1:6379> SET tea/1/box1/bag/8 brewOK127.0.0.1:6379> TTL tea/1/box1/bag/8(integer) -1
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