摘要：上一篇文章實(shí)戰(zhàn)安裝下一篇文章實(shí)戰(zhàn)第一章初識(shí)第二節(jié)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介是一個(gè)遠(yuǎn)程內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)，它不僅性能強(qiáng)勁，而且還具有復(fù)制特性以及為解決問(wèn)題而生的獨(dú)一無(wú)二的數(shù)據(jù)模型，是一個(gè)速度非常快的非關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。

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Redis是一個(gè)遠(yuǎn)程內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)，它不僅性能強(qiáng)勁，而且還具有復(fù)制特性以及為解決問(wèn)題而生的獨(dú)一無(wú)二的數(shù)據(jù)模型，是一個(gè)速度非?？斓姆顷P(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)（no-relational database）。

Redis提供了5種不同類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它可以存儲(chǔ)鍵（key）與5種不同類型的值（value）之間的映射（mapping），各式各樣的問(wèn)題都可以很自然地映射到這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上：Redis的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)致力于幫助用戶解決問(wèn)題，而不會(huì)像其他數(shù)據(jù)庫(kù)那樣，要求用戶扭曲問(wèn)題來(lái)適應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)。除此之外，通過(guò)復(fù)制、持久化(persistence)和客戶端分片（client-side sharding）等特性，用戶可以很方便地將Redis擴(kuò)展成一個(gè)能夠包含數(shù)百GB數(shù)據(jù)、每秒處理上百萬(wàn)此請(qǐng)求的系統(tǒng)。

持久化：將存儲(chǔ)在內(nèi)存的鍵值對(duì)數(shù)據(jù)持久化帶硬盤(pán)。

如果你熟悉關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，那么你肯定寫(xiě)過(guò)用來(lái)關(guān)聯(lián)兩個(gè)表的數(shù)據(jù)的SQL查詢。而Redis則屬于人民常說(shuō)的NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)或者非關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)：Redis不使用表，它的數(shù)據(jù)庫(kù)也不會(huì)預(yù)定義或者強(qiáng)制要求用戶對(duì)Redis存儲(chǔ)的不同數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

高性能鍵值對(duì)緩存服務(wù)器memcached也經(jīng)常被拿來(lái)于Redis進(jìn)行比較：這兩者都可以用于存儲(chǔ)鍵值映射，彼此的性能也相差無(wú)幾，但是Redis能夠自動(dòng)以兩種不同的方式將數(shù)據(jù)寫(xiě)入硬盤(pán)，并且Redis除了能存儲(chǔ)普通的字符串鍵之外，還可以存儲(chǔ)其它4種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而memcached只能存儲(chǔ)普通的字符串。這些不同之處使得Redis可以用于解決更為廣泛的問(wèn)題，并且即可以用于主數(shù)據(jù)庫(kù)（primary database）使用，又可以作為其他存儲(chǔ)系統(tǒng)的輔助數(shù)據(jù)庫(kù)（auxiliar database）來(lái)使用。

一般來(lái)說(shuō)，用戶只會(huì)在Redis的性能或者功能是必要的情況下，才會(huì)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到Redis中。如果程序?qū)π阅芤蟛桓?，又或者因?yàn)橘M(fèi)用原因而沒(méi)有辦法將大量數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)到內(nèi)存中，那么用戶可以選擇使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，或者其他非關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。

下表展示了一部分功能上與Redis有重疊的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和緩存服務(wù)器。從這個(gè)表可以看出Redis與這些數(shù)據(jù)庫(kù)及軟件之間的區(qū)別。

在使用類似Redis這樣的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，一個(gè)首先要考慮的問(wèn)題就是【當(dāng)服務(wù)器關(guān)閉時(shí)，服務(wù)器存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)將何去何從呢？】

Redis擁有兩種不同形式的持久化方法，他們都可以用小而緊湊的格式將存儲(chǔ)在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入硬盤(pán)：

第一種持久化方法為：時(shí)間點(diǎn)轉(zhuǎn)儲(chǔ)（point-in-time dump）。轉(zhuǎn)儲(chǔ)操作既可以在【指定時(shí)間段內(nèi)有指定數(shù)量的寫(xiě)操作執(zhí)行】這一條件被滿足時(shí)執(zhí)行，又可以通過(guò)調(diào)用兩條轉(zhuǎn)儲(chǔ)的硬盤(pán)（dump-to-disk）命令中的任何一條來(lái)執(zhí)行。

第二種持久化方法為：將所有修改了數(shù)據(jù)庫(kù)的命令都寫(xiě)入一個(gè)只追加（append-only）文件里面，用戶可以根據(jù)數(shù)據(jù)的重要程度，將只追加寫(xiě)入設(shè)置為：從不同步、每秒同步一次、寫(xiě)入一個(gè)命令就同步一次。

盡管Redis的性能很好，但受限于Redis的內(nèi)存存儲(chǔ)設(shè)計(jì)，有時(shí)候只使用一臺(tái)Redis服務(wù)器可能沒(méi)有辦法處理所有請(qǐng)求，因此，為了擴(kuò)展Redis的讀性能，并為Redis提供故障轉(zhuǎn)移（failover）支持，Redis實(shí)現(xiàn)了主從復(fù)制特性：

執(zhí)行復(fù)制的從服務(wù)器會(huì)連接上主服務(wù)器，接受主服務(wù)器發(fā)送的整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的初始副本（copy）；

之后主服務(wù)器執(zhí)行的寫(xiě)命令，都會(huì)被發(fā)送給所有連接著的【從服務(wù)器】去執(zhí)行，從而實(shí)時(shí)的更新從服務(wù)器的數(shù)據(jù)集。

因?yàn)椤緩姆?wù)器】包含的數(shù)據(jù)會(huì)不斷的更新，所以客戶端可以向任意一個(gè)從服務(wù)器發(fā)送【讀請(qǐng)求】，以此來(lái)避免對(duì)主服務(wù)器進(jìn)行集中式訪問(wèn)。

有memcached使用經(jīng)驗(yàn)的讀者可能知道，用戶只能用APPEND命令將數(shù)據(jù)添加到已有字符串的末尾。memcached的文檔中聲明，可以用APPEND命令來(lái)管理元素列表。這很好，用戶可以將元素追加到一個(gè)字符串的末尾，并將那個(gè)字符串當(dāng)做列表來(lái)使用。但隨后如何刪除這些元素呢？memcached采用的方法是通過(guò)黑名單（blacklist）來(lái)隱藏列表里面的元素，從而避免對(duì)元素執(zhí)行讀寫(xiě)、更新、寫(xiě)入（包括在一次數(shù)據(jù)庫(kù)查詢之后執(zhí)行的memcached寫(xiě)入）等操作。相反的，Redis的LIST和SET允許用戶添加或則刪除元素。

使用Redis而不是 memcached來(lái)解決問(wèn)題，不僅可以讓代碼變得更簡(jiǎn)短、更易懂、更易維護(hù)，而且還可以使代碼的允許速度更快（因?yàn)橛脩舨恍枰ㄟ^(guò)讀取數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)更新數(shù)據(jù)）。除此之外，在其他很多情況下，Redis的效率和易用性也比關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)要好的多。

數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)常見(jiàn)用法是存儲(chǔ)長(zhǎng)期的報(bào)告數(shù)據(jù)，并將這些報(bào)告數(shù)據(jù)用作固定時(shí)間范圍內(nèi)的聚合數(shù)據(jù)（aggregates）。收集聚合數(shù)據(jù)的常見(jiàn)做法是：

先將各個(gè)行插入一個(gè)報(bào)告表里面

之后再通過(guò)掃描這些行來(lái)收集聚合數(shù)據(jù)

再根據(jù)收集到的聚合數(shù)據(jù)來(lái)更新聚合表中已有的那些行。

之所以使用插入行的方式來(lái)存儲(chǔ)，是因?yàn)閷?duì)于大部分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)來(lái)說(shuō)，出入行操作的執(zhí)行速度非常快（插入行只會(huì)在硬盤(pán)文件末尾進(jìn)行寫(xiě)入）。不過(guò)，對(duì)表里面的行進(jìn)行更新卻是一個(gè)非常慢的操作，因?yàn)檫@種更新除了會(huì)引起一次隨機(jī)讀（random read）之外，還可能會(huì)引起一次隨機(jī)寫(xiě)（random write）。而Redis里面，用戶可以直接使用原子的（atomic）INCR命令及其變種來(lái)計(jì)算聚合數(shù)據(jù)，并且因?yàn)镽edis將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存里面，而且發(fā)送給Redis的命令請(qǐng)求并不需要經(jīng)過(guò)典型的查詢分析器（parser）或者查詢優(yōu)化器（optimizer）進(jìn)行處理，所有對(duì)Redis存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)執(zhí)行隨機(jī)寫(xiě)的速度總是非常迅速的。

使用Redis而不是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)或則其他硬盤(pán)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，可以避免寫(xiě)入不必要的臨時(shí)數(shù)據(jù)，也免去了對(duì)臨時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描或則刪除的麻煩，并最終改善程序的性能。

【工具會(huì)極大地改變?nèi)藗兘鉀Q問(wèn)題的方式】

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