redis学习笔记 ｜ 青训营

系统运维 2023-08-26 大树 手机阅读

1. API篇

keys和dbsize

keys返回redis实例的所有键，时间复杂度为O(n)，因此在需要考虑n的规模，在有大量键的环境中禁止使用。

dbsize返回redis实例的键的个数，时间复杂度为O(1)，实现方式是通过维护一个内置计数变量。

tips1：对于内置计数变量，在各种数据库中均有使用，例如在MySQL的MyISAM中，而MySQL的InnoDB中则无法使用这种模式，（因为MVCC的存在）。另外值得思考的点是变量的并发安全性，由于Redis是单线程模型，因此兼容性非常好。

tips2：在并发编程中，对于计数功能一般是通过CAS机制实现的。CAS机制：Compare And Swap，即三个变量，目标值，期望旧值，期望新值，只有在目标值=期望旧值的时候，才会执行更新操作。也是乐观锁的实现思想。

Setnx

多个客户端同时执行，只有一个会成功。可以作为分布式锁的实现方式（乐观锁）。

List -> blpop key timeout

在redis中，等待的客户端会加入到等待队列中，等到可以取值的时候，在队列头的客户端先pop到值。

Rename

Rename oldkey newkey，如果newkey已经存在，则会覆盖；可以用renamenx，如果newkey已经存在，则会失败。

tips: rename的时候，会执行del删除oldkey，因此要注意bigkey的del操作的阻塞问题

过期相关

expire key timeout 或者 expireat key timestamp 设置timeout

ttl key 或者 persist key 查看，清除timeout

前缀+p，如pexpire，可以显示毫秒级

tips1：使用set 会直接清除本来的timeout

tips2：使用setex 相比set+expire，少一次网络通讯时间

渐进式遍历

Scan 0, 将遍历一部分键，并返回cursor，不会阻塞

返回的cursor应作为下一次scan的参数

当返回的cursor为0时，说明所有键都被遍历完全。

类似的命令，hscan遍历hash类型，sscan遍历set类型，zscan遍历zset类型。

缺点：

  • 可能遍历不完全，如在scan过程中出现新增或修改

    • 新姿势

    A. Getset, 返回原来的值

    B. Setrange key offset value，设置value字符串中offset的值，注意是从零开始。

    C. Getrange start end，返回[start,end]闭区间的值

    D. Linsert key [before|after] target newV 从左往右遍历找到的第一个target的前面或者后面插值

    E. Lrange key 从左[0 - N-1]/从右[-1 - -N]

    F. Debug sleep 可以模拟节点阻塞故障

    2. 单线程和linux的I/O多路复用

    2.1 单线程的优势

    A. 无线程切换，上下文管理开销

    B. 无并发安全问题

    C. 与具体多线程性能解耦

    2.2 I/O多路复用

    多路复用目的：Linux系统结合硬件(DMA), 大幅度减少I/O产生的中断处理开销。

    2.2.1 select()系统调用

    基于bitmap+置位管理socket fd，有拷贝，需On遍历。

    2.2.2 poll()系统调用

    基于结构体，只优化了置位开销。

    2.2.3 epoll()系统调用

    基于结构体，使用了数组重排（无需On遍历）。

    2.2.4 零拷贝

    A. fd传递

    在进程之间，或者内核态和用户态之间，传递fd，避免了具体数据的拷贝。

    B. 内存映射

    传统读写文件，需要通过系统调用读到内核态缓冲区中，再读到用户态中。通过内存映射，可以直接将内容读到用户态的虚拟内存空间中。

    C. 网络传输

    通过DMA，发送时，在用户态直接到发送设备；接收时，直接从发送设备到用户态内存。避免用户态到内核态的拷贝。