Redis内部数据类型

• SDS（simple dynamic string）
  通过SDS来存储String,优势：

  1. 直接获取长度，效率更高；
  2. 防止溢出；
  3. 空间分配，释放策略更加高效；
  4. 二进制安全；

• 链表

• 字典 字典包含哈希表，哈希表再包含哈希节点。

  1. 自动扩容或者缩容，采取渐进式rehash；

• 跳表
  只用于有序列表。

• 整数集合
  集合键的底层实现之一，可以升级或者降级优化空间。

• 压缩列表
  列表键和哈希键的底层实现之一，只包含少量的项，均是小整数值时，采用压缩列表来作为底层实现。

Redis对象

• 字符串对象

  1. 编码：int raw(SDS) embstr;

• 列表对象

  1. 编码：ziplist(压缩列表) linkedlist(链表);

• 哈希对象

  1. 编码：ziplist(压缩列表) hashtable(字典);

• 集合对象

  1. 编码：intset(整数集合) hashtable(字典);

• 有序集合

  1. 编码：ziplist(压缩列表) skiplist(跳表);

Redis持久化

• RDB

  1. 将内存中的数据库状态保存到磁盘当中。
  2. 方式：SAVE(导致服务器阻塞) BGSAVE(子线程方式，服务器不会阻塞) 配置save参数设置自动触发条件；

• AOF

  1. 通过保存服务器执行命令的写来记录数据库状态。
  2. 步骤：命令追加 文件写入 文件同步（always everysec no）

Redis事件

• 文件事件

  1. Reactor模型，同时支持多个客户端，所有的事件放入队列单线程处理。

• 时间事件

  1. 类型：定时时间，周期性事件；
  2. 所有的时间事件通过链表的形式组成，若是周期任务，处理完成后，新增加事件在链表当中；

Sentinel

• 基础概念

  1. 本质上是特殊模式下的Redis服务器；
  2. 通过配置文件制定监视的主服务器；
  3. 通过INFO命令从主服务器获取从服务器;

• 选举相关

  1. 与Redis服务器通信答复无效时判断为主观下线；
  2. 与其他Sentinel协商判断是否客观下线；
  3. 选举Leader（raft算法），进行故障转移；

集群

• 基础概念
  1. 各个节点通过Gossip协议传播；
  2. 集群中的数据库被分为16384个slot；
  3. 节点只能使用0号数据库;

事务

• 基础概念
  1. 事务提供一种将多个命令请求打包，然后一次性，按顺序地执行多个命令的机制；
  2. WATCH为乐观锁，若事务期间，WATCH监视的键至少有一个被修改，则事务失败；
• 事务的ACID
  1. 原子性：Redis事务不支持回滚；
  2. 一致性；
  3. 隔离性；
  4. 耐久性；

研发规范

• Key设计
  1. key的一个格式约定： object-type:id:field 。用":"分隔域，用"."作为单词间的连接， 如" comment:12345:reply.to "。不推荐含义不清的key和特别长的key。

Redis-Java客户端

1. Jedis
2. Spring-Data-redis
3. Redisson

内存淘汰策略

1. noeviction(默认)：当内存使用达到阈值的时候，所有引起申请内存的命令会报错。
2. allkeys-lru：在主键空间中，优先移除最近未使用的key。
3. volatile-lru：在设置了过期时间的键空间中，优先移除最近未使用的key。
4. allkeys-random：在主键空间中，随机移除某个key。
5. volatile-random：在设置了过期时间的键空间中，随机移除某个key。
6. volatile-ttl：在设置了过期时间的键空间中，具有更早过期时间的 key 优先移除。

内存使用相关

1. 如果一个Redis实例的内存使用率超过可用最大内存 (used_memory > 可用最大内存)，那么操作系统开始进行内存与swap空间交换，把内存中旧的或不再使用的内容写入硬盘上（硬盘上的这块空间叫Swap分区），以便腾出新的物理内存给新页或活动页(page)使用;
2. mem_fragmentation_ratio>1:Redis没有内存回收机制，如果批量过期数据或者 删除数据，内存的碎片可能就比较大;
3. mem_fragmentation_ratio<1:一般发生在内存紧张的服务器，就是本身内存剩余不 多，redis申请不到足够的内存，这样就会使用swap;

分片

• 优势
  1. 更多的内存；
  2. 更多的cpu,带宽；
• 劣势
  1. 不能直接的做多键相关的操作；
  2. 涉及多键的事务不支持；
  3. 分片是按照Key来划分，对单Key，但是value数据量很大的场景无效；
  4. 扩容有一定难度；
• 实现方式
  1. 客户端分片；
  2. 代理分片（Twemproxy）
  3. 查询路由（Redis cluster）

高可用

1. 主备切换：Sentinel
2. 分片采用：tewmproxy
3. keepalived为tewmproxy提供VIP
4. 直接使用Redis Cluster
5. 其他公司提供：Codis

应用场景

• Redis存储会话
  1. 使用容器拓展实现；
  2. 自定义会话管理；
  3. 使用框架的会话管理工具；

参考列表：

1. Redis内存优化
2. Redis 高可用架构最佳实践