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TUhjnbcbe - 2021/7/21 22:06:00
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一、redis的数据是存在内存里吗?

首先要明白redis是一个数据库redis是一个内存数据库,所有数据基本上都存在于内存当中,会定时以追加或者快照的方式刷新到硬盘中.由于redis是一个内存数据库,所以读取写入的速度是非常快的,所以经常被用来做数据,页面等的缓存。

二、redis各种数据类型的使用场景?2.Redis常用数据类型

Redis最为常用的数据类型主要有以下:

StringHashListSetSortedsetpub/subTransactions

在具体描述这几种数据类型之前,我们先通过一张图了解下Redis内部内存管理中是如何描述这些不同数据类型的:

首先Redis内部使用一个redisObject对象来表示所有的key和value,redisObject最主要的信息如上图所示。

type代表一个value对象具体是何种数据类型,encoding是不同数据类型在redis内部的存储方式,比如:type=string代表value存储的是一个普通字符串,那么对应的encoding可以是raw或者是int,如果是int则代表实际redis内部是按数值型类存储和表示这个字符串的,当然前提是这个字符串本身可以用数值表示,比如:""""这样的字符串。

这里需要特殊说明一下vm字段,只有打开了Redis的虚拟内存功能,此字段才会真正的分配内存,该功能默认是关闭状态的,该功能会在后面具体描述。通过上图我们可以发现Redis使用redisObject来表示所有的key/value数据是比较浪费内存的,当然这些内存管理成本的付出主要也是为了给Redis不同数据类型提供一个统一的管理接口,实际作者也提供了多种方法帮助我们尽量节省内存使用,我们随后会具体讨论。

3.各种数据类型应用和实现方式

下面我们先来逐一的分析下这7种数据类型的使用和内部实现方式:

String:

Strings数据结构是简单的key-value类型,value其实不仅是String,也可以是数字.

常用命令:set,get,decr,incr,mget等。

应用场景:String是最常用的一种数据类型,普通的key/value存储都可以归为此类.即可以完全实现目前Memcached的功能,并且效率更高。还可以享受Redis的定时持久化,操作日志及Replication等功能。

除了提供与Memcached一样的get、set、incr、decr等操作外,Redis还提供了下面一些操作:

获取字符串长度往字符串append内容设置和获取字符串的某一段内容设置及获取字符串的某一位(bit)批量设置一系列字符串的内容

实现方式:String在redis内部存储默认就是一个字符串,被redisObject所引用,当遇到incr,decr等操作时会转成数值型进行计算,此时redisObject的encoding字段为int。

Hash

常用命令:hget,hset,hgetall等。

应用场景:在Memcached中,我们经常将一些结构化的信息打包成HashMap,在客户端序列化后存储为一个字符串的值,比如用户的昵称、年龄、性别、积分等,这时候在需要修改其中某一项时,通常需要将所有值取出反序列化后,修改某一项的值,再序列化存储回去。

这样不仅增大了开销,也不适用于一些可能并发操作的场合(比如两个并发的操作都需要修改积分)。而Redis的Hash结构可以使你像在数据库中Update一个属性一样只修改某一项属性值。

我们简单举个实例来描述下Hash的应用场景,比如我们要存储一个用户信息对象数据,包含以下信息:

用户ID为查找的key,存储的value用户对象包含姓名,年龄,生日等信息,如果用普通的key/value结构来存储,主要有以下2种存储方式:第一种方式将用户ID作为查找key,把其他信息封装成一个对象以序列化的方式存储,这种方式的缺点是,增加了序列化/反序列化的开销,并且在需要修改其中一项信息时,需要把整个对象取回,并且修改操作需要对并发进行保护,引入CAS等复杂问题。第二种方法是这个用户信息对象有多少成员就存成多少个key-value对儿,用用户ID+对应属性的名称作为唯一标识来取得对应属性的值,虽然省去了序列化开销和并发问题,但是用户ID为重复存储,如果存在大量这样的数据,内存浪费还是非常可观的。

那么Redis提供的Hash很好的解决了这个问题,Redis的Hash实际是内部存储的Value为一个HashMap,并提供了直接存取这个Map成员的接口,如下图:也就是说,Key仍然是用户ID,value是一个Map,这个Map的key是成员的属性名,value是属性值,这样对数据的修改和存取都可以直接通过其内部Map的Key(Redis里称内部Map的key为field),也就是通过key(用户ID)+field(属性标签)就可以操作对应属性数据了,既不需要重复存储数据,也不会带来序列化和并发修改控制的问题。很好的解决了问题。

这里同时需要注意,Redis提供了接口(hgetall)可以直接取到全部的属性数据,但是如果内部Map的成员很多,那么涉及到遍历整个内部Map的操作,由于Redis单线程模型的缘故,这个遍历操作可能会比较耗时,而另其它客户端的请求完全不响应,这点需要格外注意。

实现方式:

上面已经说到RedisHash对应Value内部实际就是一个HashMap,实际这里会有2种不同实现,这个Hash的成员比较少时Redis为了节省内存会采用类似一维数组的方式来紧凑存储,而不会采用真正的HashMap结构,对应的valueredisObject的encoding为zipmap,当成员数量增大时会自动转成真正的HashMap,此时encoding为ht。

List

常用命令:lpush,rpush,lpop,rpop,lrange等。

应用场景:

Redislist的应用场景非常多,也是Redis最重要的数据结构之一,比如twitter的

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