第九十一天

redis的持久化方式? AOF在持久化时的优化策略?

Redis提供了两种主要的持久化方式：RDB（Redis Database）和AOF（Append Only File）。

1. RDB持久化：

   • RDB是Redis默认的持久化方式，通过定期将内存中的数据生成一份数据快照（snapshot）保存到磁盘上。
   • Redis可以在满足特定条件时自动触发RDB持久化，例如设置save指令指定的条件（如每隔一段时间有特定数量的数据改变时）或者手动调用BGSAVE命令。
   • RDB文件是一个紧凑的二进制文件，适合用于备份和快速恢复整个数据库。

2. AOF持久化：

   • AOF持久化是通过记录每一次写操作的命令到AOF文件中，以此来实现数据的持久化。
   • 当Redis接收到写命令时，会将命令追加到AOF缓冲区，然后根据配置的appendfsync策略将其同步到磁盘：
     • appendfsync always：每次写入都会调用系统API同步到磁盘，这是最安全但最慢的方式。
     • appendfsync everysec：每秒同步一次，即使出现故障，最多只会丢失一秒的数据。
     • appendfsync no：完全依赖操作系统，由OS自行决定何时同步，这种方式风险较高，可能会在系统崩溃时丢失较多数据。

AOF持久化时的优化策略：

• AOF重写（Rewrite）：

  • 随着操作的不断积累，AOF文件可能会变得非常大，为了减少文件大小和加快重启时的加载速度，Redis引入了AOF重写机制。
  • 重写时Redis会创建一个新的AOF文件，其中仅包含重建当前数据库状态所需的最小命令集，这样可以去除无效命令和合并重复命令，极大地减小文件体积。
  • Redis 4.0及更高版本中，AOF重写是一个后台操作，通常在一个子进程中完成，避免阻塞主线程。

• 增量同步：

  • 使用appendfsync everysec时，Redis会在后台异步地将缓冲区的内容刷到磁盘，尽量减少对Redis性能的影响。

• AOF后台线程同步：

  • Redis 5.0引入了可选的后台线程来协助完成同步工作，进一步降低同步对主进程的影响。

• 混合持久化：

  • Redis 4.0后支持混合持久化模式，在AOF重写时，新的AOF文件开头部分是RDB格式的数据，接着是增量的AOF日志，这样在重启时既可以快速加载RDB部分，又可以确保没有遗漏任何最近的写操作。

sort set的底层实现?

Redis的Sorted Set（也称为ZSet或zset）的底层实现结合了哈希表和跳跃表（Skip List）这两种数据结构来高效地支持按分数排序的集合操作。

1. 哈希表 (dict):

   • 每个成员（member）对应一个键值对，存储在哈希表中，键是成员本身，值是一个指针，指向跳跃表中的节点。

2. 跳跃表 (Skip List):

   • 跳跃表是一种随机化的数据结构，它允许在O(log N)时间内进行插入、删除和查找操作。
   • 在Sorted Set中，跳跃表的节点不仅包含成员值，还包含对应的分数（score）信息，并且节点是根据分数从低到高排序的。
   • 跳跃表的层级是随机生成的，每个节点都可以有多条向前的指针，使得查询过程可以“跳跃”过大量节点，从而提高查询效率。

此外，对于元素数量较少或元素长度较短的Sorted Set，Redis还会使用ziplist（压缩列表）作为更紧凑的内存存储结构，以节省空间。当满足一定条件（如元素数量不超过配置阈值，且ziplist内元素总大小未超过限制）时，会优先选择ziplist存储。不过，一旦这些条件不再满足，Sorted Set就会转换为使用dict和skiplist的组合结构。