Redis存儲方式及緩存淘汰策略


一.Redis

    Redis 是一個開源(BSD許可)的,內存中的數據結構存儲系統,它可以用作數據庫、緩存和消息中間件
中文官方地址:http://www.redis.cn/

 

Redis支持五種數據類型:string(字符串),hash(哈希),list(列表),set(集合)及zset(sorted set:有序集合)

String(字符串)

string redis 最基本的類型,你可以理解成與 Memcached 一模一樣的類型,一個 key 對應一個 value

string 類型是二進制安全的。意思是 redis string 可以包含任何數據。比如jpg圖片或者序列化的對象。

string 類型是 Redis 最基本的數據類型,string 類型的值最大能存儲 512MB

Hash(哈希)

Redis hash 是一個鍵值(key=>value)對集合。

Redis hash 是一個 string 類型的 field value 的映射表,hash 特別適合用於存儲對象。

List(列表)

Redis 列表是簡單的字符串列表,按照插入順序排序。你可以添加一個元素到列表的頭部(左邊)或者尾部(右邊)

Set(集合)

Redis Set string 類型的無序集合。

集合是通過哈希表實現的,所以添加,刪除,查找的復雜度都是 O(1)

sadd 命令

添加一個 string 元素到 key 對應的 set 集合中,成功返回 1,如果元素已經在集合中返回 0

zset(sorted set:有序集合)

Redis zset set 一樣也是string類型元素的集合,且不允許重復的成員。

不同的是每個元素都會關聯一個double類型的分數。redis正是通過分數來為集合中的成員進行從小到大的排序。

zset的成員是唯一的,但分數(score)卻可以重復

二.Redis存儲方式

    Redis提供了兩種存儲方式:RDB  AOF

    RDB是將數據寫入一個臨時文件,持久化結束后,用這個臨時文件替換上次的文件,達到數據恢復

    AOF是將執行過的指令記錄下來,數據恢復時按照從前到后的順序再將指令執行一遍實現數據恢復。

    RDB存儲是默認的存儲方式,小數量,不在乎是否有並發,數據是會丟失,安全性最好,占用的空間也最小。AOF方式在分布式下,可應對大量數據處理問題,但也會存在數據丟失

 

三.Redis緩存淘汰策略


1volatile-lru:從已設置過期時間的數據集中挑選最近最少使用的數據淘汰。

2volatile-ttl:從已設置過期時間的數據集中挑選將要過期的數據淘汰。

3volatile-random:從已設置過期時間的數據集中任意選擇數據淘汰。

4volatile-lfu:從已設置過期時間的數據集挑選使用頻率最低的數據淘汰。

5allkeys-lru:從數據集中挑選最近最少使用的數據淘汰

6allkeys-lfu:從數據集中挑選使用頻率最低的數據淘汰。

7allkeys-random:從數據集(server.db[i].dict)中任意選擇數據淘汰

8no-enviction(驅逐):禁止驅逐數據,這也是默認策略。意思是當內存不足以容納新入數據時,新寫入操作就會報錯,請求可以繼續進行,線上任務也不能持續進行,采用no-enviction策略可以保證數據不被丟失。

這八種大體上可以分為4中,lrulfurandomttl

淘汰機制的實現


1)消極方法(passive way),在主鍵被訪問時如果發現它已經失效,那么就刪除它。redis在實現GETMGETHGETLRANGE等所有涉及到讀取數據的命令時都會調用 expireIfNeeded,它存在的意義就是在讀取數據之前先檢查一下它有沒有失效,如果失效了就刪除它。
expireIfNeeded函數中調用的另外一個函數propagateExpire,這個函數用來在正式刪除失效主鍵,並且廣播告訴其他地方,目的地有倆:AOF文件,將刪除失效主鍵的這一操作以DEL Key的標准命令格式記錄下來;另一個就是發送到當前Redis服務器的所有Slave,同樣將刪除失效主鍵的這一操作以DEL Key的標准命令格式告知這些Slave刪除各自的失效主鍵。
2)積極方法(active way),周期性地探測,發現失效就刪除。消極方法的缺點是,如果key 遲遲不被訪問,就會占用很多內存空間,所以才有積極方式。

3)主動刪除:當內存超過maxmemory限定時,觸發主動清理策略,該策略由啟動參數的配置決定

淘汰數據的量

既然是淘汰數據,那么淘汰多少合適呢?

 

為了避免頻繁的觸發淘汰策略,每次會淘汰掉一批數據,淘汰的數據的大小其實是和置換的大小來確定的,如果置換的數據量大,淘汰的肯定也多


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