Redis原理和机制详解
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发布时间：2024-08-20 21:00
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时间：2024-08-24 21:28
Redis是一个高效的key-value非关系型数据库，支持数据持久化、多种数据结构存储、备份、高读写性能以及丰富的特性。它在内存操作上表现出色，可以减轻数据库压力，提高查询效率，适用于token生成、session共享、分布式锁、自增id和验证码等场景。
Redis的核心是其I/O复用模型，主要采用epoll技术，通过封装select、epoll、evport、kqueue等多种I/O多路复用函数，实现事件驱动的异步阻塞IO模型。这使得Redis在处理大量并发请求时，能高效利用系统资源，减少等待时间。
Redis的线程模型包括客户端与服务器端的交互，通过I/O多路复用程序将客户端请求的socket分发给不同的事件处理器。数据结构丰富，包括String、List、Set、Sorted Set和Hash，每种类型都有其特定的使用场景。例如，String适合计数缓存，Hash用于存储结构化数据，Set用于去重，Sorted Set可用于排行榜和延时任务。
在内存管理上，Redis采用定期删除和惰性删除策略，当内存不足时，会根据配置策略淘汰旧数据。此外，为确保一致性，更新数据时遵循数据库先写原则，并采取补偿措施处理可能的缓存失效问题。
当面临并发竞争和一致性问题时，Redis提供了分布式锁和时间戳控制等解决方案，避免了事务机制在分布式环境中的局限性。对于缓存穿透和雪崩问题，可以通过互斥锁、异步更新、布隆过滤器和双缓存等方法进行缓解。
总之，Redis凭借其高效、灵活的机制和丰富的数据结构，成为许多应用中不可或缺的组件，尤其是在处理大量并发和高可用性场景中。
Redis数据持久化机制(备份恢复)、缓存淘汰策略、主从同步原理、常见规范...
AOF 重写机制则定期根据内存最新数据生成新 AOF 文件，以减少文件大小并提高性能。混合持久化机制在 Redis 4.0 引入，结合 RDB 和 AOF 的优点，通过在重写时生成 RDB 快照并合并增量修改，提高 Redis 启动速度。数据备份与恢复可以通过手动执行 bgsave 或 bgrewriteaof 指令，将内存数据持久化到硬盘。对于...
面试中问到Redis持久化的原理,本篇在做详细解答
这两个命令的区别在于save会阻塞服务器进程。在执行save命令的过程中，服务器不能处理任何请求，但是bgsave（background save，后台保存）命令会通过一个子进程在后台处理数据RDB持久化。本质上save和bgsave调用的都是rdbSave函数，所以Redis不允许save和bgsave命令同时执行，当然这也是为了避免RDB文件数据出现不...
redis get 原理浅析
Redis采用哈希表作为存储 key-value 的数据结构，其内部设计通过哈希函数计算 key 的位置，实现高效的查找与存储。通过源码分析可见，获取数据过程涉及哈希函数计算，定位到对应的存储位置并提取值。与 Java 中的 HashMap 实现类似，但可能在哈希算法与处理冲突方式上存在细微差异。综上所述，无论命中或未...
Redis持久化—AOF/RDB详述(看完大厂offer到手)
前面提到AOF的缺点时,说过AOF属于日志追加的形式来存储Redis的写指令,这会导致大量冗余的指令存储,从而使得AOF日志文件非常庞大,比如同一个key被写了10000次,最后却被删除了,这种情况不仅占内存,也会导致恢复的时候非常缓慢,因此Redis提供重写机制来解决这个问题。Redis的AOF持久化机制执行重写后,保存的只是恢复数据的最...
redis缓存原理
2、Redis支持主从同步。数据可以从主服务器向任意数量的从服务器上同步，从服务器可以是关联其他从服务器的主服务器。这使得Redis可执行单层树复制。存盘可以有意无意的对数据进行写操作。由于完全实现了发布/订阅机制，使得从数据库在任何地方同步树时，可订阅一个频道并接收主服务器完整的消息发布记录。...
Redis哨兵机制原理浅析
利用主从复制，可以实现读写分离、数据备份等功能。但如果主库宕机后，需要运维人员手动地将一个从库提升为新主库，并将其他从库slaveof新主库，以此来实现故障恢复。因此， 主从模式的一个缺点，就在于无法实现自动化地故障恢复 。Redis后来引入了哨兵机制，哨兵机制大大提升了系统的高可用性。
redis scan 命令底层原理(为什么会重复扫描?)
在 rehash 过程中，Redis 会并存两个哈希表，小表优先遍历。后台线程定期处理 rehash，以1ms为间隔。scan 逻辑中，一次 dictScan 可能会遍历多个槽位，而客户端命令扫描的次数可能超出预期，这可能导致线程阻塞。总结来说，Redis 通过指纹校验、安全机制和巧妙的遍历策略，确保了迭代过程的准确性和效率，...
REDIS是什么意思
然而，它也具备持久化功能，能够将数据备份到硬盘上，确保即使在服务器重启后，数据也不会丢失。为了保证服务的高可用性和扩展性，Redis提供了主从复制机制，即主服务器将数据同步给从服务器，当主服务器出现故障时，可以从从服务器接管服务。此外，Redis还支持集群模式，通过多台服务器协同工作，进一步提升...
使用redis实现的分布式锁原理是什么?
二、Redisson实现Redis分布式锁的底层原理 好的，接下来就通过一张手绘图，给大家说说Redisson这个开源框架对Redis分布式锁的实现原理。（1）加锁机制 咱们来看上面那张图，现在某个客户端要加锁。如果该客户端面对的是一个redis cluster集群，他首先会根据hash节点选择一台机器。这里注意，仅仅只是选择一台...
Redis RDB持久化和AOF持久化详细讲解
手动触发分别对应save和bgsave命令：自动触发 除了执行命令手动触发之外，Redis内部还存在自动触发RDB的持久化机制。如以下场景：1）使用save相关配置，如“save m n”。表示m秒内数据集存在n次修改时，自动触发bgsave。2）如果从节点执行全量复制操作，主节点自动执行bgsave生成RDB文件并发送给从节点 3）执行...
