这是我参与「第五届青训营」伴学笔记创作活动的第 14 天。
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redis基本工作原理
- redis特征，数据可以在一定程度上做到持久化。
- redis客户端与服务端通信使用RESP协议。redis服务端收到读写请求后，会将数据读写到内存上，读写内存前会产生日志，AOF文件，存在磁盘上。假设服务器宕机，redis重启时会读取AOF文件，重放命令。
- RDB文件，保存当前reids的全部数据。重启时先读取RDB文件，再去对比AOF，查看是否存在未执行的命令，如果有先执行。这样完成redis的启动，并保证启动后和之前的状态一致
- 单进程处理所有操作命令
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redis应用案例：
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连续签到 string结构
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原有数值加1，设置过期时间，过期后归为0
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string数据结构：
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二进制安全，实际存的二进制数据。
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存储要做到足够节省空间，且可以很快读出，当字符变更时可以很快写入
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数据结构如下：分为4段。实际存储在buf中，char的数组，这里存hello，实际会预先分配很多空间，避免扩容，扩容操作需要新开辟空间，在复制当前数据过去
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get读取时，寻址先从sds指针位置，先向左移动指针，得到flags，知道当前数据类型，可以得知向左移动几位，到alloc，得知buf内存长度，len是buf中实际使用的内存长度，可以知道从sds向右移动几位来得到字符串，
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消息通知 list结构
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使用场景：发表文章后，如何让es引擎知道有篇新文章需要推送？
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redis中消息通知有两种做法：一种是消息队列，用list数据结构，一种是用pub/sub
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List数据结构 ：
- 实际上是Quicklist，由双向链表和listpack实现。entry，又叫listpack。一般链表是一个节点存一个数据，redis为了节省内存，会在一个节点存很多数据，这些数据压缩在listpack的element里。每个element长度一样，num-elements记录实际element个数，tot-bytes记录整个listback内存空间大小。
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计数 hash结构
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用户的文章点赞数，文章阅读数，关注人数，粉丝人数等，存在redis中。是每个数值都用一个key存？假设每个数值一个key，用户信息界面要获取多个key。hash可以把这些放在一个数据结构中
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写入，piprline，可以包含多条命令。一次设置多个key，一次get多个key都需要用pipeline，减少网络传输
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增加某一条数据的值，HIncrBy( )，可以指定hash的key，字段，值
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hash数据结构：
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拉链很长时，会扩容，就是增加槽位
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rehash过程，为什么需要rehash? hash table需要扩容，扩容时需要保证redis正常响应。渐进式rehash，将hash拷贝工作分步进行，每次迁移少量数据，全部拷贝完后，再整体切换。就是ht[0]和ht[1]，ht[0]是原来的hashtable，当rehash发生后，会先初始化ht[1]，这时并没有被用户访问。当有用户访问ht[0]中的数据时，会顺便把数据迁移到ht[1]，每次用户访问时，进行拷贝，可能会拷贝多个数据。当数据全部被迁移到ht[1]后，会指针交换，把ht[0]指到ht[1]的数据，ht[1]设置为null，对用户来说没有感知到扩容过程
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排行榜 zset结构
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积分变化时，排名要实时变更
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zset数据结构 zskiplist
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跳跃表数据结构：分成多层链
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redis使用跳跃表+hash的数据结构。redis中层数最多4层，也就是上图中4条链
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限流
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防止用户用脚本做不利于网站的事情，网站承载能力有限，如抢火车票
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要求1秒内放行的请求为N，超过N则禁止访问。构建key，包含当前时间时间戳，请求时会携带这个key，使用的是string
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总结
学习了redis的基本工作原理，以及一些应用案例，和这些案例中使用的redis数据结构。
