Redis的数据类型、事务以及持久化

目录

1. 基本的数据类型

1.1 字符串String

1.2 列表 list

1.3 集合 set

1.4 有序集合 zset

1.5 哈希 hash

2. Redis 事务

2.1 事务对比

2.2 事务过程

2.3 一个面试题

3. Redis 持久化

3.1 RDB 方式

3.1.1 快照的实现过程

3.1.2 RDB优点

3.1.3 RDB的缺点

3.2 AOF持久化

3.2.1 AOF简介

3.2.2 AOF 重写

3.3 持久化面试题

1. 基本的数据类型

1.1 字符串String

1.2 列表 list

1.3 集合 set

1.4 有序集合 zset

1.5 哈希 hash

2. Redis 事务

事务的本质是一组命令的集合，一个事务中的所有的命令都会序列化，按顺序地串行化而不会被其他命令插入，不许阻塞。

2.1 事务对比

我们可以用mysql的事务进行对比。

redis中使用multi命令表示事务开始，在multi之后再输入redis命令，返回的不是ok，而是queued，表示该命令并没有执行，而是放入了队列中，这时候我们就要用exec命令完成事务。在执行队列中的命令过程中，不允许执行其他redis命令。

关于执行错误的语句：

语法错误的命令，该条命令回车后直接报错。执行exec之后，所有事务中的语句均得不到执行。

语法正确的而执行后会报错的命令，回车后先存到队列，exec之后会执行正确的语句，并跳过执行后会报错的语句。

为什么redis没有回滚功能：

没有任何机制能避免程序员自己造成的错误，并且这类错误通常不会出现在生产环境中出现，所以Redis选择了更简单，更快速的无回滚方式来处理事务。

这类错误应该由程序员负责

悲观锁：常用来数据备份，格式化

乐观锁：常用来多读应用

2.2 事务过程

当服务器接收到客户端发送过来的命令是MULTI、EXEC、WATCH、DISCARD、UNWATCH中的任意一个时，服务器会立即执行这个命令

否则服务器不会立即执行这个命令，而是将该命令放入一个事务队列中，然后返回QUEUED标识给客户端

2.3 一个面试题

Redis 是否支持事务？

答：事务的原子性要求：**一个原子事务要么完整执行，要么干脆不执行。 **

在redis事务中语法错误的命令不会存到队列，该条命令回车后直接报错，exec之后所有事务中的语句得不到执行；而语法没错而执行后会报错的命令，会先存到队列中，exec后会执行正确的语句，跳过执行后会报错的语句6，因此不完全满足原子性特征

3. Redis 持久化

Redis 作为数据库存储数据，希望长久保存数据库，就需要持久化

3.1 RDB 方式

根据指定的规则“定时”将内存中的数据（快照）保存到硬盘中

每隔N分钟或者N次写操作后，Redis会自动将内存中的所有数据生成一份副本，经过压缩成二进制文件存储在硬盘目录，这个过程也被称为快照。

快照文件可以还原当时的数据库状态，由于快照文件保存在硬盘上，就算服务器停止服务，也可以利用RDB文件来还原数据库状态

3.1.1 快照的实现过程

Redis 调用执行fork函数复制一份当前进程（父进程）的副本（子进程）

父进程继续处理来自客户端的命令请求，而子进程则将内存中的数据写到硬盘中的一个临时RDB文件中.

当子进程把所有数据写完后，也就表示快照生成完毕，此时旧的RDB文件将会被这个临时RDB文件替换，这个旧的RDB文件也会被删除。

在执行fork函数的过程中，父、子进程共享同一内存数据

当父进程要修改某个数据时，操作系统会将这个共享内存数据另外复制一份给子进程使用，以此来保证子进程的正确运行

如果写操作比较多，内存使用量变大（复制很多）

3.1.2 RDB优点

RDB 文件是一个经过压缩的二进制文件，文件紧凑，体积较小（如果开启压缩模式），非常适用于进行数据库数据备份

RDB持久化用于灾难恢复，而且恢复数据时的速度快（因为是内存快照，将快照文件直接读到内存里）

并行性好，单独的进程保存RDB快照，保存RDB的过程中，其他进程继续处理其他相关的操作

3.1.3 RDB的缺点

如果两个RDB保存点之间发生了断电，那么就会损失两个保存点之间时间段写入的数据。

当数据量非常庞大时，在生成和保存RDB文件的时候，操作比较耗时，将会占用太多CPU时间，从而影响服务器的性能。

RDB文件存在兼容性问题，老版本的Redis不支持新版本的RDB文件

3.2 AOF持久化

3.2.1 AOF简介

将每次执行的命令及时形成日志保存到硬盘中

保存服务器执行的所有写操作命令到单独的日志文件中

在服务器重启时，通过加载日志文件中的这些命令并执行来恢复数据（实时性更好，也就是当进程意外退出时，丢失的数据更少）

3.2.2 AOF 重写

AOF持久化的实现是通过保存被执行的写命令来保存数据库数据

随着运行时间的增加，AOF文件的内容增大，占空间变多

太大的AOF文件会影响服务器的正常运行，在执行数据恢复时，将会耗费更多的时间

AOF重写是指把内存中的数据，逆化成命令，写入AOF日志中，以解决AOF日志过大的问题

重写会丢弃过期的数据，无效的命令，也可以 多条命令合并为一条命令

3.3 持久化面试题

问：RDB恢复的速度快，还是AOF恢复的速度快？

RDB快，因为其是数据的内存映射，即快照，直接载入到内存即可，AOF文件记录的是一行一行的命令，需要逐条执行才能得到数据库的最终形态。

Redis 数据结构

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