超高性能 key-value 数据库 Redis 介绍

娟斌心

　　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.
　　Redis的详细介绍
　　数据库主要类型有对象数据库，关系数据库，键值数据库等等，对象数据库太超前了，现阶段不提也罢；关系数据库就是平常说的MySQL，PostgreSQL这些熟的不能再熟的东西，至于键值数据库则是本文要着重说的，其代表主要有MemcacheDB，Tokyo Cabinet等等。
　　Redis本质上也是一种键值数据库的，但它在保持键值数据库简单快捷特点的同时，又吸收了部分关系数据库的优点。从而使它的位置处于关系数据库和键值数据库之间。Redis不仅能保存Strings类型的数据，还能保存Lists类型（有序）和Sets类型（无序）的数据，而且还能完成排序（SORT）等高级功能，在实现INCR，SETNX等功能的时候，保证了其操作的原子性，除此以外，还支持主从复制等功能。
　　详细描述参见官方手册，同时，官方提供了一个名为Retwis的项目的源代码，可以对照着官方介绍学习，注意其中关于Data Layout的描述，其他没什么。
　　项目实践中，多以关系数据库为主，不过合理的使用Redis这样的键值数据库，往往能扬长避短，比如说实现一个类似消息队列的功能，对MySQL来说，除非使用Q4M，否则很难满足高并发请求，不过对Redis来说，通过内建的Lists支持，消息队列就是小菜一碟。
　　Redis的安装
　　tar zxvf redis-version.tar.gz
　　cd redis-version
　　make
　　由于没有make install，所以得把源代码目录里的关键文件手动复制到适当的位置：
　　cp redis.conf /etc/
　　cp redis-benchmark redis-cli redis-server /usr/bin/
　　如果内存情况比较紧张的话，需要设定内核参数：
　　echo 1 > /proc/sys/vm/overcommit_memory
　　然后编辑redis.conf配置文件（/etc/redis.conf），按需求做出适当调整，比如：
　　daemonize yes
　　logfile /dev/null
　　如果要记录日志的话，最好先调整loglevel到一个合适的级别，然后设定logfile，如果不需要，则可以像上面这样直接把日子丢弃到/dev/null里，还有一点，缺省情况下，数据文件dump.rdb会被生成到当前目录，可以通过dir参数设定合适的目录。
　　此外，如果你决定把Redis用于产品环境，还要注意maxmemory选项，因为Redis在启动时会把所有数据加载到内存中，所以设定maxmemory相对安全。
　　接下来直接启动服务就可以了，只有配置文件一个参数：
　　redis-server /etc/redis.conf
　　确认运行了之后，可以用redis-benchmark命令测试看看，还可以通过redis-cli命令实际操作一下，比如：
　　redis-cli set foo bar
　　OK
　　redis-cli get foo
　　bar
　　在设置键对应的值的时候，按照协议的规定是要提供数据大小这个参数的，上面的redis-cli命令之所以没有提供这个参数是因为redis-cli本身进行了封装。
　　可以通过telnet来验证一点：
　　telnet 127.0.0.1 6379
　　Trying 127.0.0.1...
　　Connected to localhost.localdomain (127.0.0.1).
　　Escape character is '^]'.
　　set foo 3
　　bar
　　+OK
　　get foo
　　$3
　　bar
　　^]
　　telnet> quit
　　Connection closed.
　　更多命令介绍参考文档介绍。
　　Redis源代码里附带了多种客户端的扩展，比如说php（client-libraries/php），这是一个纯PHP的实现方案，也有二进制版本的实现（phpredis）。其他语言即便没有现成的扩展实现，也可以自己按照协议规范写一个扩展，应该不是什么难事。
　　Redis内存要求很高，如果你的数据量很大的话，可能会导致系统使用swap，这会使性能急剧下降。此时更好的方法是通过consistent hashing把数据分布到多个服务器上，文档上给出了简单的例子解释：
　　For example imagine to have N Redis servers, server-0, server-1, ..., server-N. You want to store the key "foo", what's the right server where to put "foo" in order to distribute keys evenly among different servers? Just perform the crc = CRC32("foo"), then servernum = crc % N (the rest of the division for N). This will give a number between 0 and N-1 for every key. Connect to this server and store the key.
　　在线演示：
　　http://try.redis-db.com/
　　参考链接：
　　http://redis.io/
　　http://github.com/jdp/redisent/tree/master
　　http://github.com/owlient/phpredis
　　http://rediska.geometria-lab.net/