摘要：上一篇文章實(shí)戰(zhàn)安裝下一篇文章實(shí)戰(zhàn)第一章初識第二節(jié)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡介是一個遠(yuǎn)程內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，它不僅性能強(qiáng)勁，而且還具有復(fù)制特性以及為解決問題而生的獨(dú)一無二的數(shù)據(jù)模型，是一個速度非常快的非關(guān)系數(shù)據(jù)庫。

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Redis是一個遠(yuǎn)程內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，它不僅性能強(qiáng)勁，而且還具有復(fù)制特性以及為解決問題而生的獨(dú)一無二的數(shù)據(jù)模型，是一個速度非常快的非關(guān)系數(shù)據(jù)庫（no-relational database）。

Redis提供了5種不同類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它可以存儲鍵（key）與5種不同類型的值（value）之間的映射（mapping），各式各樣的問題都可以很自然地映射到這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上：Redis的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)致力于幫助用戶解決問題，而不會像其他數(shù)據(jù)庫那樣，要求用戶扭曲問題來適應(yīng)數(shù)據(jù)庫。除此之外，通過復(fù)制、持久化(persistence)和客戶端分片（client-side sharding）等特性，用戶可以很方便地將Redis擴(kuò)展成一個能夠包含數(shù)百GB數(shù)據(jù)、每秒處理上百萬此請求的系統(tǒng)。

持久化：將存儲在內(nèi)存的鍵值對數(shù)據(jù)持久化帶硬盤。

如果你熟悉關(guān)系數(shù)據(jù)庫，那么你肯定寫過用來關(guān)聯(lián)兩個表的數(shù)據(jù)的SQL查詢。而Redis則屬于人民常說的NoSQL數(shù)據(jù)庫或者非關(guān)系數(shù)據(jù)庫：Redis不使用表，它的數(shù)據(jù)庫也不會預(yù)定義或者強(qiáng)制要求用戶對Redis存儲的不同數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

高性能鍵值對緩存服務(wù)器memcached也經(jīng)常被拿來于Redis進(jìn)行比較：這兩者都可以用于存儲鍵值映射，彼此的性能也相差無幾，但是Redis能夠自動以兩種不同的方式將數(shù)據(jù)寫入硬盤，并且Redis除了能存儲普通的字符串鍵之外，還可以存儲其它4種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而memcached只能存儲普通的字符串。這些不同之處使得Redis可以用于解決更為廣泛的問題，并且即可以用于主數(shù)據(jù)庫（primary database）使用，又可以作為其他存儲系統(tǒng)的輔助數(shù)據(jù)庫（auxiliar database）來使用。

一般來說，用戶只會在Redis的性能或者功能是必要的情況下，才會將數(shù)據(jù)存儲到Redis中。如果程序?qū)π阅芤蟛桓撸只蛘咭驗(yàn)橘M(fèi)用原因而沒有辦法將大量數(shù)據(jù)庫存儲到內(nèi)存中，那么用戶可以選擇使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫，或者其他非關(guān)系數(shù)據(jù)庫。

下表展示了一部分功能上與Redis有重疊的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和緩存服務(wù)器。從這個表可以看出Redis與這些數(shù)據(jù)庫及軟件之間的區(qū)別。

在使用類似Redis這樣的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫時，一個首先要考慮的問題就是【當(dāng)服務(wù)器關(guān)閉時，服務(wù)器存儲的數(shù)據(jù)將何去何從呢？】

Redis擁有兩種不同形式的持久化方法，他們都可以用小而緊湊的格式將存儲在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)寫入硬盤：

第一種持久化方法為：時間點(diǎn)轉(zhuǎn)儲（point-in-time dump）。轉(zhuǎn)儲操作既可以在【指定時間段內(nèi)有指定數(shù)量的寫操作執(zhí)行】這一條件被滿足時執(zhí)行，又可以通過調(diào)用兩條轉(zhuǎn)儲的硬盤（dump-to-disk）命令中的任何一條來執(zhí)行。

第二種持久化方法為：將所有修改了數(shù)據(jù)庫的命令都寫入一個只追加（append-only）文件里面，用戶可以根據(jù)數(shù)據(jù)的重要程度，將只追加寫入設(shè)置為：從不同步、每秒同步一次、寫入一個命令就同步一次。

盡管Redis的性能很好，但受限于Redis的內(nèi)存存儲設(shè)計，有時候只使用一臺Redis服務(wù)器可能沒有辦法處理所有請求，因此，為了擴(kuò)展Redis的讀性能，并為Redis提供故障轉(zhuǎn)移（failover）支持，Redis實(shí)現(xiàn)了主從復(fù)制特性：

執(zhí)行復(fù)制的從服務(wù)器會連接上主服務(wù)器，接受主服務(wù)器發(fā)送的整個數(shù)據(jù)庫的初始副本（copy）；

之后主服務(wù)器執(zhí)行的寫命令，都會被發(fā)送給所有連接著的【從服務(wù)器】去執(zhí)行，從而實(shí)時的更新從服務(wù)器的數(shù)據(jù)集。

因?yàn)椤緩姆?wù)器】包含的數(shù)據(jù)會不斷的更新，所以客戶端可以向任意一個從服務(wù)器發(fā)送【讀請求】，以此來避免對主服務(wù)器進(jìn)行集中式訪問。

有memcached使用經(jīng)驗(yàn)的讀者可能知道，用戶只能用APPEND命令將數(shù)據(jù)添加到已有字符串的末尾。memcached的文檔中聲明，可以用APPEND命令來管理元素列表。這很好，用戶可以將元素追加到一個字符串的末尾，并將那個字符串當(dāng)做列表來使用。但隨后如何刪除這些元素呢？memcached采用的方法是通過黑名單（blacklist）來隱藏列表里面的元素，從而避免對元素執(zhí)行讀寫、更新、寫入（包括在一次數(shù)據(jù)庫查詢之后執(zhí)行的memcached寫入）等操作。相反的，Redis的LIST和SET允許用戶添加或則刪除元素。

使用Redis而不是 memcached來解決問題，不僅可以讓代碼變得更簡短、更易懂、更易維護(hù)，而且還可以使代碼的允許速度更快（因?yàn)橛脩舨恍枰ㄟ^讀取數(shù)據(jù)庫來更新數(shù)據(jù)）。除此之外，在其他很多情況下，Redis的效率和易用性也比關(guān)系數(shù)據(jù)庫要好的多。

數(shù)據(jù)庫的一個常見用法是存儲長期的報告數(shù)據(jù)，并將這些報告數(shù)據(jù)用作固定時間范圍內(nèi)的聚合數(shù)據(jù)（aggregates）。收集聚合數(shù)據(jù)的常見做法是：

先將各個行插入一個報告表里面

之后再通過掃描這些行來收集聚合數(shù)據(jù)

再根據(jù)收集到的聚合數(shù)據(jù)來更新聚合表中已有的那些行。

之所以使用插入行的方式來存儲，是因?yàn)閷τ诖蟛糠謹(jǐn)?shù)據(jù)庫來說，出入行操作的執(zhí)行速度非常快（插入行只會在硬盤文件末尾進(jìn)行寫入）。不過，對表里面的行進(jìn)行更新卻是一個非常慢的操作，因?yàn)檫@種更新除了會引起一次隨機(jī)讀（random read）之外，還可能會引起一次隨機(jī)寫（random write）。而Redis里面，用戶可以直接使用原子的（atomic）INCR命令及其變種來計算聚合數(shù)據(jù)，并且因?yàn)镽edis將數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)存里面，而且發(fā)送給Redis的命令請求并不需要經(jīng)過典型的查詢分析器（parser）或者查詢優(yōu)化器（optimizer）進(jìn)行處理，所有對Redis存儲的數(shù)據(jù)執(zhí)行隨機(jī)寫的速度總是非常迅速的。

使用Redis而不是關(guān)系數(shù)據(jù)庫或則其他硬盤存儲數(shù)據(jù)庫，可以避免寫入不必要的臨時數(shù)據(jù)，也免去了對臨時數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描或則刪除的麻煩，并最終改善程序的性能。

【工具會極大地改變?nèi)藗兘鉀Q問題的方式】

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