redis7知识点总结

news2024/11/28 6:54:27

文章目录

1. redis单线程为啥会这么快
2. redis数据类型和底层存储结构
- 2.1 string类型
- - 2.1.1 SDS
- 2.2 hash类型
- 2.3 list类型
- 2.4 set类型（集合）
- 2.5 zset类型（有序集合）
- 2.6 ziplist压缩列表
- 2.7 listpack
- 2.8 quicklist-快速列表
- 2.9 skiplist 跳表
3. redis高可用方案（集群策略）
4. redis淘汰key算法
5. redis过期key删除策略
6. redis分布式锁
7. redis数据持久化
8. redis如何配置key的过期时间，实现原理
9. redis主从复制原理
10. redis高并发问题
11. 热点数据缓存重建问题

1. redis单线程为啥会这么快

基于内存操作，一条命令几十纳秒
单线程，减少线程切换
使用io多路复用技术
使用高效的数据存储结构，链表和数组

2. redis数据类型和底层存储结构

参考： Redis的五种数据结构的底层实现原理

type数据类型，对应的是value五种数据类型。
字符串：REDIS_STRING；
哈希：REDIS_HASH；
列表：REDIS_LIST；
集合：REDIS_SET；
有序集合：REDIS_ZSET
encoding类型如下图
在这里插入图片描述
String类型的编码方式，即encoding有三种：int、embstr、raw。
value的值是整数，encoding为int，没有对应底层数据结构；
value长度小于32，encoding为embstr，长度大于，32编码为raw，embstr和raw都使用SDS数据结构存储。

2.1 string类型

By default, a single Redis string can be a maximum of 512 MB.

2.1.1 SDS

参考： Redis 源码解读——sds
在这里插入图片描述
sds优势

提升性能，sds直接使用len字段获取长度，时间复杂度是o(1), c语言中获取字符串长度是遍历，直到遇到‘\0’,时间复杂度是o(n)
保证二进制安全，sds遇到‘\0’不会结束，c语言字符串遇到‘\0’结束
减少内存再分配次数， sds修改字符串不一定会重新分配内存，采用的是空间与分配和惰性空间释放策略来避免内存再分配，len小于1M，会分配2len(str)的空间，修改时，空间够则不进行分配，不够则再分配2len(总str), 修改后字符串长度大于1M，则再分配1m的未使用空间，当c语言修改字符串，会进行内存再分配策略
参考： redis字符串实现，空间与分配,sds和c区别
兼容c函数，用于字符串比较，strcmp(sds_str->buf, buf)，buf属性为一个字符数组，，最后一个保存空字符’\0’，空字符不算进len中
杜绝缓冲区溢出

参考：理解Redis设计与实现(一)：简单动态字符串(SDS)

2.2 hash类型

listpack 和hash表

2.3 list类型

在这里插入图片描述
quicklist

2.4 set类型（集合）

intset和哈希表
参考： Redis之intset(整数集合)

2.5 zset类型（有序集合）

listpack和skiplist

2.6 ziplist压缩列表

是经过特殊编码的可以存储字符串或整数的双向链表
参考： Redis Ziplist（压缩列表）
在这里插入图片描述

zlbytes：记录整个ziplist的大小。
zltail：ziplist开始指针与最后一个entry之间的偏移量，通过该偏移量可以获得最后一个entry。
zllen：entry数量。
entry：存储具体数据的节点。
zlend：ziplist结尾标识。
ziplist会导致级联更新，降低性能

2.7 listpack

与ziplist类似
在这里插入图片描述

2.8 quicklist-快速列表

在这里插入图片描述

-2 表示zlbytes 最大8k

typedef struct quicklist {
    quicklistNode *head;
    quicklistNode *tail;
    unsigned long count;        /* total count of all entries in all listpacks */
    unsigned long len;          /* number of quicklistNodes */
    signed int fill : QL_FILL_BITS;       /* fill factor for individual nodes */
    unsigned int compress : QL_COMP_BITS; /* depth of end nodes not to compress;0=off */
    unsigned int bookmark_count: QL_BM_BITS;
    quicklistBookmark bookmarks[];
} quicklist;