redis — 持久化機制與內存淘汰策略（二）

1. 存儲數據結構

Redis 總的以 HashTable 存儲，內部存儲 5 種數據結構。

• Key-String 字符串存儲；
• Key-List 列表存儲；
• Key-Hash 哈希存儲；
• Key-Set 集合存儲；
• Key-Zset 有序集合存儲。

其他高級命令:
keys 全量遍歷鍵（謹慎使用） scan 漸進式遍歷鍵 >scan 0 match * count 1000 從遊標位置，匹配 1000 條記錄，返回遊標加集合 >scan p1 match p2 count p3 其中，3 個參數，p1：遊標，p2：匹配內容，p3：查詢數量。

2.特點、實現&部分配置

2.1 特點

• 連接請求使用單線程，無線程間切換損耗 此處注意，單線程只是接收命令的入口使用單線程。還有其他線程用於處理持久化，AOF 重寫以及其他操作。
• I/O多路複用
• 內存數據，基本操作在納秒級別。緩存數據被存在內存中，訪問速度非常迅速。但需要注意的是，避免使用消耗資源較大的命令，如 keys ，若數據量小時沒問題，如果數據量非常龐大時，將會影響 Redis 的性能，比如數據的傳輸變慢，佔用內存飆高，CPU 上升等問題。

2.2 Redis持久化機制與內存淘汰策略

• 快照持久化：
  默認開啓，配置快照持久化後，會生成一個快照文件（相當於將數據打包並且壓縮備份好，默認：dump.rdb），並可以配置生成快照文件的頻率。啓動加載 RDB 文件。 配置文件名與文件保存地址。
• AOF 持久化：
  默認關閉，開啓此配置後，將會生成一個 AOF 文件，內部記錄的 Redis 啓動後執行的所有命令。啓動執行 AOF 文件內的命令。
  1.首先開啓配置：appendonly yes
  2.配置文件名： appendfilename “appendonly.aof” 生成文件目錄與 RDB 路徑相同

AOF 文件的生成規則：

這樣的配置，涉及持久化文件的重寫，配置：

1. 文件擴大 100% 的時候重寫；
2. 文件大於 64M 的時候才能觸發重寫動作。
   這裏所說的重寫是指，Redis 啓動後，除了生成快照的持久化，還有 AOF 記錄命令的持久化，當 AOF 文件過大，且達到重寫的條件後，將 AOF 內的命令與 RDB 文件結合，重新生成 RDB，而 AOF 內的命令將會清除，開始記錄新的命令。

• 持久化文件有了，並且理論上大小不限，那麼 Redis 的數據就要收到內存的限制了，那麼是否會將內存撐爆呢？
  
  查看內存管理模塊，可以看到一大部分註釋，最後一行，默認是註釋掉的，就相當於不限制 Redis 的內存使用，那麼如果數據了持久增加的情況下，內存會爆掉。可以適當設置內存的大小，比如設置 8GB，在集羣的情況下，不需要設置太高，保持良好性能。

• 設置好了內存大小限制，那麼當內存滿了之後，Redis 將會如何處理呢？
  此時，需要提供緩存淘汰策略了，配置當內存達到最大時，按照一定規則去刪除內存中舊的值。
  
  Redis 提供了多種緩存淘汰策略。LRU：表示最近最少使用； LFU：表示最不常用的。
  區別在於：LFU 是一定時間內訪問最少的，比如 10 分鐘內訪問最少的，而 LRU 則是指服務啓動後，訪問量最少的內容。 下面按順序說明下淘汰策略：

  1. 篩選出設置了有效期的，最近最少使用的 key；
  2. 所有 key 中，篩選出最近最少使用的 key；
  3. 篩選出設置了有效期的，最不常用的 key；
  4. 所有 key 中，篩選出最不常用的 key ；
  5. 隨機篩選出設置了有效期的 key；
  6. 所有 key 中，隨機篩選出 key進行刪除；
  7. 篩選出所有設置有效期的 key 中，有效期最短的 key；
  8. 拒絕策略，當內存滿了之後，服務不做任何處理，直接返回一個錯誤 Redis 默認是拒絕策略，可根據實際情況做出設置。

• 這樣做的目的是什麼呢？
  在 Redis 服務重啓時，快照數據恢復的時間，比 AOF 一行行執行命令快；
  AOF 是實時記錄 Redis 執行的命令的，不會造成命令丟失，而快照是要滿足一定條件才能出發（如，記錄變動了 1 次，不滿足更新快照的條件，此時服務宕機了，那麼重啓時，這次變動的數據就丟失了，而 AOF 記錄下了執行的命令）。這樣就防止了數據的丟失；
  快速恢復快照的內容，之後再執行剩餘的 AOF 內的命令，完整恢復數據。