深圳外贸网站建设服务哪家好,百度收录最高发帖网站,做外贸自己开公司网站,用新域名做网站排名快吗请记住胡广一句话#xff0c;所有的中间件所有的框架都是建立在基础之上#xff0c;数据结构#xff0c;计算机网络#xff0c;计算机原理大伙一定得看透#xff01;#xff01;~ 1. Redis快的秘密
相信大部分Redis初学者都会忽略掉一个重要的知识点#xff0c;Redis…请记住胡广一句话所有的中间件所有的框架都是建立在基础之上数据结构计算机网络计算机原理大伙一定得看透~ 1. Redis快的秘密
相信大部分Redis初学者都会忽略掉一个重要的知识点Redis其实是单线程模型。我们按直觉来看应该是多线程比单线程更快、处理能力更强才对比如单线程一次只可以做一件事情而多线程却可以同时做十件事情。
但Redis却可以做到每秒万级别的处理能力主要是基于以下原因
1Redis是基于内存操作的Redis所有的数据库状态都保存在内存中。而内存的响应时长是非常快速的大约在100纳秒。大家可以对比下其他服务器磁盘固态硬盘SSD、机械硬盘HDD响应时长大约几十微秒很明显远远没有基于内存的响应时长快速。
2Redis采用I/O多路复用技术这种I/O模型是非阻塞I/O应用程序在等待I/O操作完成的过程中不需要阻塞。
3最后一点也是我开头提到的Redis采用了单线程模型。单线程模型避免了多线程产生的线程切换和锁竞争带来的资源消耗这两种消耗对性能影响是很大的。另外一点是单线程相比多线程来说实现更简单高效如果引入多线程设计相信Redis实现起来会更加复杂不易优化。
2. Redis数据类型
2.1 Redis五大基本数据类型
Redis基本数据类型一共有五种这也是面试官重点考查的基础大家要重点关注下。
1字符串。
字符串是Redis最基础也是业务开发中最常见的一种数据类型。在业务上一般使用MySQL作为实际存储层而Redis字符串作为缓冲层对象。
127.0.0.1:6379 set name JavaGetOffer
OK
127.0.0.1:6379 get name
JavaGetOffer
2哈希。
哈希的键值本身是一个键值对结构类似于key {{field, value}, {field, value}}。
我们可以使用hset命令设置哈希键值而hget命令可以获取哈希对象中某个field的值。
127.0.0.1:6379 hset msg name JavaGetOffer
(integer) 1
127.0.0.1:6379 hset msg avator 思考的陈
(integer) 1
127.0.0.1:6379 hget msg name
JavaGetOffer
127.0.0.1:6379 hget msg avator
思考的陈
3列表。
Redis的列表是一个有序列表但大家注意一点此处所说的有序不是按数据大小排序的有序而是按插入顺序的有序。另外一点特殊之处是我们可以往列表的左右两边添加元素。
# 从右边添加
127.0.0.1:6379 rpush number 1 2 3
(integer) 3
# 从左边添加
127.0.0.1:6379 lpush number 4 5 6
(integer) 6
127.0.0.1:6379 lrange number 0 5
1) 6
2) 5
3) 4
4) 1
5) 2
6) 3
4集合。
集合类型和列表不同之处在于它是无序的同时也不支持保存重复的元素。
另外两个集合之间可以获得交集、并集、差集。利用这一点如果在业务上要求得两个用户相同的兴趣标签可以使用Redis集合存储用户兴趣标签再使用交集命令来查询。
127.0.0.1:6379 sadd user:1:like game bask run
(integer) 3
127.0.0.1:6379 sadd user:2:like game basketball fitness
(integer) 3
# 求交集
127.0.0.1:6379 sinter user:1:like user:2:like
1) game
5有序集合。
有序集合算是Redis中比较特殊的一种数据类型有序集合里的每个元素都带有一个score属性通过该score属性进行排序。如果我们往有序集合插入元素此时它就不像列表对象一样是插入有序而是根据score进行排序的。
127.0.0.1:6379 zadd 100run:ranking 13 mike
(integer) 1
127.0.0.1:6379 zadd 100run:ranking 12 jake
(integer) 1
127.0.0.1:6379 zadd 100run:ranking 16 tom
(integer) 1
127.0.0.1:6379 zrange 100run:ranking 0 2
1) jake
2) mike
3) tom
2.2 有序集合业务场景
有序集合典型的业务开发场景是实现一个排行榜我们可以通过有序集合的score元素来作为排行榜排序的标准。
而排行榜的获取一般是分页获取我们可以使用jedis客户端提供的zrevrangeWithScores方法来获得返回的类型是一个SetTuple从Tuple对象中可以获得元素和score值如代码所示。 try (Jedis jedis jedisPool.getResource()) {String rankKey rankKey;SetTuple rankTuple jedis.zrevrangeWithScores(rankKey, index, index pageSize - 1);ListUserRankBO rankTuple.stream().map(r - UserRankBO.builder().uid(Integer.parseInt(r.getElement())).score(r.getScore()).build()).collect(Collectors.toList());}public SetTuple zrevrangeWithScores(String key, long start, long stop) {this.checkIsInMultiOrPipeline();this.client.zrevrangeWithScores(key, start, stop);return this.getTupledSet();}
2.3 有序集合数据结构
有序集合有两种内部编码ziplist和skiplist。ziplist编码是以压缩列表来实现而在skiplist编码中是同时使用字典和跳跃表两种数据结构来实现的。
1字典。
字典里保存的是键值对结构和上文提交的哈希对象不是同一个级别的产物字典是Redis内部的数据结构而哈希对象是提供给外部使用的。例如存储键的键空间、存储建过期时间的过期字典都是由字典来实现的。
字典的组成结构如下所示。可以看到ht数组有两个dictht哈希表Redis的平常使用时只使用其中一个哈希表而另一个是在迁移扩展哈希表rehash时使用。当迁移完成后原先日常使用的旧哈希表会被清空而新的哈希表变成日常使用的。
typedef struct dict {dictType *type;void *privdata;// 哈希表dictht ht[2];in trehashidx;
} dict;
2跳跃表。
跳跃表的底层结构类似于一个值 保存了指向其他节点的level数组而这个level数组的作用就是用来加快访问其他节点的速度。跳跃表的查询效率是比较快的可以和平衡二叉树相媲美同时跳跃表相比平衡树的实现更加的简单。
跳跃表的组成结构如下所示。
typedef struct zskiplistNode {// level数组struct zskiplistLevel {// 前进指针struct zskiplistNode *forward;// 跨度unsigned int span;} level[];// 后退指针struct zskiplistNode *backward;// 分值double score;robj *obj;
} zskiplistNode;
2.4 为什么使用字典和跳跃表
同时使用字典和跳跃表的设计主要是考虑了性能因素两者都有其效率最高的场景要高效利用它们来提高Redis性能。
如果单纯使用字典查询时的效率很高可以达到高效的O(1)时间复杂度。但执行类似ZRANGE、ZRNK命令时效率是比较低的。因为每次排序需要在内存上对字典进行排序一次这消耗了额外的O(n)内存空间。如果单纯使用跳跃表虽然执行类似ZRANGE、ZRNK命令时的效率高但查询性能又会从O(1)上升到了O(logN)。
所以Redis内部会对有序集合采用字典和跳跃表两种实现当使用对应不同场景时就采用对应的不同数据结构来高效操作有序集合。
3. 压缩列表
压缩列表顾名思义作用在于压缩主要是Redis为了节约内存开发的一种数据结构。一共有三种数据类型使用到了压缩列表。
列表键里如果包含的都是类似小整数、短字符串类型的会采用压缩列表的底层实现。
127.0.0.1:6379 rpush number 1 2 3
(integer) 3
127.0.0.1:6379 object encoding number
ziplist
哈希键如果只包含少量的键值对同时键、值都是类似小整数、短字符串类型的会采用压缩列表的底层实现。
127.0.0.1:6379 hset msg name JavaGetOffer
(integer) 1
127.0.0.1:6379 hset msg avator 思考的陈
(integer) 1
127.0.0.1:6379 object encoding msg
ziplist
有序集合当元素个数小于128个时内部编码会转换为压缩列表ziplist。
127.0.0.1:6379 zadd 100run:ranking 13 mike 12 jake 16 tom
(integer) 3
127.0.0.1:6379 object encoding 100run:ranking
ziplist 胡广简单的总结下
Redis之所以快得益于内存存储、单线程架构、I/O多路复用、高效数据结构等优化。同时Redis提供了丰富的五种基本数据类型字符串、哈希、列表、集合、有序集合可以灵活地解决多种业务场景下的需求广泛应用于缓存、消息队列、排行榜、计数器等场景。意识到数据结构以及计算机原理计算机网络的重要性了吧还不快赶紧去学 你好,我是胡广。 致力于为帮助兄弟们的学习方式、面试困难、入职经验少走弯路而写博客 坚持每天两篇高质量文章输出加油 如果本篇文章帮到了你 不妨点个赞吧~ 我会很高兴的 (^ ~ ^) 。想看更多 那就点个关注 吧 我会尽力带来有趣的内容 。 感兴趣的可以先收藏起来还有大家在毕设选题项目以及论文编写等相关问题都可以 给我留言咨询希望帮助更多的人 更多专栏: Java设计模式宝典从入门到精通持续更新 Java基础知识GoGoGo持续更新 ⚽ Java面试宝典从入门到精通持续更新 程序员的那些事~乐一乐 Redis知识、及面试持续更新 Kafka知识文章专栏持续更新 Nginx知识讲解专栏持续更新 未完待续。。。 未完待续。。。 未完待续。。。 感谢订阅专栏 三连文章
