Redis简述

Redis 是完全开源免费的，遵守BSD协议，先进的key - value持久化产品。它通常被称为数据结构服务器，因为值（value）可以是 字符串(String), 哈希(Map), 列表(list), 集合(sets) 和 有序集合(sorted sets)等类型。

redis 是一个高性能的key-value数据库。 redis的出现，很大程度补偿了memcached这类keyvalue存储的不足，在部 分场合可以对关系数据库起到很好的补充作用。它提供了Python，Ruby，Erlang，PHP客户端，使用很方便。问题是这个项目还很新，可能还不足够稳定，而且没有在实际的一些大型系统应用的实例。此外，缺乏mc中批量get也是比较大的问题，始终批量获取跟多次获取的网络开销是不一样的。

性能测试结果：
SET操作每秒钟 110000 次，GET操作每秒钟 81000 次，服务器配置如下：
Linux 2.6, Xeon X3320 2.5Ghz.
stackoverflow 网站使用 Redis 做为缓存服务器。

安装过程：
Redis是一种高级key-value数据库。它跟memcached类似，不过数据可以持久化，而且支持的数据类型很丰富。有字符串，链表，集 合和有序集合。支持在服务器端计算集合的并，交和补集(difference)等，还支持多种排序功能。所以Redis也可以被看成是一个数据结构服务 器。

Redis的所有数据都是保存在内存中，然后不定期的通过异步方式保存到磁盘上(这称为“半持久化模式”)；也可以把每一次数据变化都写入到一个append only file(aof)里面(这称为“全持久化模式”)。

1、redis 中的每一个数据库，都由一个 redisDb 的结构存储。其中，redisDb.id 存储着 redis 数据库以整数表示的号码。redisDb.dict 存储着该库所有的键值对数据。redisDb.expires 保存着每一个键的过期时间。

2、当redis 服务器初始化时，会预先分配 16 个数据库（该数量可以通过配置文件配置），所有数据库保存到结构 redisServer 的一个成员 redisServer.db 数组中。当我们选择数据库 select number  时，程序直接通过 redisServer.db[number] 来切换数据库。有时候当程序需要知道自己是在哪个数据库时，直接读取 redisDb.id 即可。

3、既然我们知道一个数据库的所有键值都存储在redisDb.dict中，那么我们要知道如果找到key的位置，就有必要了解一下dict 的结构了：

typedef struct dict {

// 特定于类型的处理函数
dictType *type;

// 类型处理函数的私有数据
void *privdata;

// 哈希表（2个）
dictht ht[2];

// 记录 rehash 进度的标志，值为-1 表示 rehash 未进行
int rehashidx;

// 当前正在运作的安全迭代器数量
int iterators;
} dict;
由上述的结构可以看出，redis 的字典使用哈希表作为其底层实现。dict 类型使用的两个指向哈希表的指针，其中 0 号哈希表（ht[0]）主要用于存储数据库的所有键值，而1号哈希表主要用于程序对 0 号哈希表进行 rehash 时使用，rehash 一般是在添加新值时会触发，这里不做过多的赘述。所以redis 中查找一个key，其实就是对进行该dict 结构中的 ht[0] 进行查找操作。

4、既然是哈希，那么我们知道就会有哈希碰撞，那么当多个键哈希之后为同一个值怎么办呢？redis采取链表的方式来存储多个哈希碰撞的键。也就是说，当根据key的哈希值找到该列表后，如果列表的长度大于1，那么我们需要遍历该链表来找到我们所查找的key。当然，一般情况下链表长度都为是1，所以时间复杂度可看作o(1)。

redis下，数据库是由一个整数索引标识，而不是由一个数据库名称。默认情况下，一个客户端连接到数据库0。redis配置文件中下面的参数来控制数据库总数：

默认情况下是16个。修改redis.conf下的databases指令：

databases 16

可以通过下面的命令来切换到不同的数据库下

select 2

Redis最为常用的数据类型主要有以下五种：

　　●String

　　●Hash

　　●List

　　●Set

　　●Sorted set

Redis常用命令

set,get,decr,incr,mget

hget,hset,hgetall

lpush,rpush,lpop,rpop,lrange

sadd,spop,smembers,sunion

zadd,zrange,zrem,zcard

Redis的持久化机制

　　Redis由于支持非常丰富的内存数据结构类型，如何把这些复杂的内存组织方式持久化到磁盘上是一个难题，所以Redis的持久化方式与传统数据库的方式有比较多的差别，Redis一共支持四种持久化方式，分别是：

　　●定时快照方式(snapshot)

　　●基于语句追加文件的方式(aof)

　　●虚拟内存(vm)

　　●Diskstore方式

常用内存优化手段与参数

　　通过我们上面的一些实现上的分析可以看出redis实际上的内存管理成本非常高，即占用了过多的内存，作者对这点也非常清楚，所以提供了一系列的参数和手段来控制和节省内存，我们分别来讨论下。

　　首先最重要的一点是不要开启Redis的VM选项，即虚拟内存功能，这个本来是作为Redis存储超出物理内存数据的一种数据在内存与磁盘换入换出的一个持久化策略，但是其内存管理成本也非常的高，并且我们后续会分析此种持久化策略并不成熟，所以要关闭VM功能，请检查你的redis.conf文件中vm-enabled 为 no。

　　其次最好设置下redis.conf中的maxmemory选项，该选项是告诉Redis当使用了多少物理内存后就开始拒绝后续的写入请求，该参数能很好的保护好你的Redis不会因为使用了过多的物理内存而导致swap,最终严重影响性能甚至崩溃。

　 　另外Redis为不同数据类型分别提供了一组参数来控制内存使用，我们在前面详细分析过RedisHash是value内部为一个HashMap，如果该Map的成员数比较少，则会采用类似一维线性的紧凑格式来存储该Map,即省去了大量指针的内存开销，这个参数控制对应在redis.conf配置文件中下面2项：

　　hash-max-zipmap-entries 64

　　hash-max-zipmap-value 512

　　hash-max-zipmap-entries

　　含义是当value这个Map内部不超过多少个成员时会采用线性紧凑格式存储，默认是64,即value内部有64个以下的成员就是使用线性紧凑存储，超过该值自动转成真正的HashMap。

　　hash-max-zipmap-value 含义是当value这个Map内部的每个成员值长度不超过多少字节就会采用线性紧凑存储来节省空间。

　　以上2个条件任意一个条件超过设置值都会转换成真正的HashMap，也就不会再节省内存了，那么这个值是不是设置的越大越好呢，答案当然是否定的，HashMap的优势就是查找和操作的时间复杂度都是O(1)的，而放弃Hash采用一维存储则是O(n)的时间复杂度，如果

　　成员数量很少，则影响不大，否则会严重影响性能，所以要权衡好这个值的设置，总体上还是最根本的时间成本和空间成本上的权衡。

　　同样类似的参数还有：

　　list-max-ziplist-entries 512

　　说明：list数据类型多少节点以下会采用去指针的紧凑存储格式。

　　list-max-ziplist-value 64

　　说明：list数据类型节点值大小小于多少字节会采用紧凑存储格式。

　　set-max-intset-entries 512

　　说明：set数据类型内部数据如果全部是数值型，且包含多少节点以下会采用紧凑格式存储。

　　最后想说的是Redis内部实现没有对内存分配方面做过多的优化，在一定程度上会存在内存碎片，不过大多数情况下这个不会成为Redis的性能瓶颈，不过如果在Redis内部存储的大部分数据是数值型的话，Redis内部采用了一个sharedinteger的方式来省去分配内存的开销，即在系统启动时先分配一个从1~n那么多个数值对象放在一个池子中，如果存储的数据恰好是这个数值范围内的数据，则直接从池子里取出该对象，并且通过引用计数的方式来共享，这样在系统存储了大量数值下，也能一定程度上节省内存并且提高性能，这个参数值n的设置需要修改源代码中的一行宏定义REDIS_SHARED_INTEGERS，该值默认是10000，可以根据自己的需要进行修改，修改后重新编译就可以了。

总结：

　　1.根据业务需要选择合适的数据类型，并为不同的应用场景设置相应的紧凑存储参数。

　　2.当业务场景不需要数据持久化时，关闭所有的持久化方式可以获得最佳的性能以及最大的内存使用量。

　　3.如果需要使用持久化，根据是否可以容忍重启丢失部分数据在快照方式与语句追加方式之间选择其一，不要使用虚拟内存以及diskstore方式。

　　4.不要让你的Redis所在机器物理内存使用超过实际内存总量的3/5。 

         

Redis Desktop Manager 

Redis Desktop Manager 是一个快速、简单、支持跨平台的 Redis 桌面管理工具，基于 Qt 5 开发，支持通过 SSH Tunnel 连接。