【乾貨合集】Redis深入之道——Redis4.0、讀寫分離技術揭秘及實戰應用

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摘要：17日，阿里雲宣布推出全新一代模塊化資料庫—Redis 4.0版，重塑了資料庫格局。據介紹，全新模塊化資料庫，打破了雲資料庫Redis鍵值存儲的固化領域，同時基於硬體升級和架構優化，使其性能相比之前得到了300%的提升。

　　阿里云云資料庫技術總監蔡松露認為，傳統的資料庫行業定律已經被打破，融合式、兼容並蓄的資料庫，將是未來行業發展的一大趨勢。

　　具體來看，基於模塊化理念所誕生的Redis 4.0版，豐富了自身在各類業務場景的使用方式，使得資料庫第一次有了「集裝箱」的能力。在此前需要多種類型資料庫支持的功能，在模塊化的Redis中，用戶都可以通過「集裝箱」，將Redis先前所不支持的能力融合進來。對搜索、地理定位、時序、機器學習等場景將實現更為便捷的數據存儲，構建更為多元化、立體化的資料庫使用方式。

　　性能方面，阿里雲Redis也完成了25GE網路的全線升級。同時，基於內核技術架構的改造，使得整體性能得到了300%的提升。有賴於如此優異的表現，近期如火如荼的《沖頂大會》等答題APP都選擇將題庫、消息等熱點數據存儲在雲資料庫Redis，以獲取更為高效的答題體驗。

　　據悉，在Redis作者Salvatore的授權下，阿里雲內核團隊也充分發揮多年業務積累的優勢，在4.0版的主幹代碼上，同步為開源版本用戶貢獻了許多新的特性，如基於LFU的熱點Key發現及緩存機制等Feature，解決了業務中訪問的熱點問題，可以有效優化直播場景中信息卡頓等現象。

　　從第一代RDS的發布，到HTAP理念的倡導，到極致性能的PolarDB資料庫發布，再到本次模塊化資料庫的發布。9年來，阿里云云資料庫站在了每一個風口的身後，為多樣的市場業務需求提供了強有力的支撐。在產品升級的同時，蔡松露也強調了雲資料庫團隊對行業孜孜不倦的探索；「以模塊化資料庫為代表的NewSQL是一種新的形態，或許在不遠的未來，將出現一個資料庫就能滿足多樣化的行業訴求的盛況。」

一、Redis4.0解讀

1、redis4.0之基於LFU的熱點key發現機制

業務中存在訪問熱點是在所難免的，redis也會遇到這個問題，然而如何發現熱點key一直困擾著許多用戶，redis4.0為我們帶來了許多新特性，其中便包括基於LFU的熱點key發現機制。

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2、redis4.0之MEMORY命令詳解

在過去，查看redis的內存使用狀態只有info memory命令，而且也只有一些基礎信息，想要獲取全局信息就有些困難。4.0開始redis提供了`MEMORY`命令，一切都變得簡單起來。

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3、redis4.0之module API

Use like malloc(). Memory allocated with this function is reported in Redis INFO memory, used for keys eviction according to maxmemory settings...

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4、redis4.0之lazyfree

DEL刪除體積較大的鍵，或FLUSHDB和FLUSHALL清空包含大量鍵的資料庫時，會造成redis阻塞。redis 4.0 引入了lazyfree的機制，它可以將刪除鍵或資料庫的操作放在後台線程里執行，從而儘可能地避免伺服器阻塞。

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5、redis4.0之Lua腳本新姿勢

Redis內嵌了Lua環境來支持用戶擴展功能，但是出於數據一致性考慮，要求腳本必須是純函數的形式，對於隨機性的寫入Redis是拒絕的。從Redis 3.2開始Lua腳本支持隨機性寫入，最近在總結4.0的新特性，索性就都歸到4.0里，方便查閱。

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6、redis4.0之RDB-AOF混合持久化

redis有兩種持久化的方式——RDB和AOF，RDB是一份內存快照，AOF則為可回放的命令日誌，他們兩個各有特點也相互獨立。4.0開始允許使用RDB-AOF混合持久化的方式，結合了兩者的優點，通過aof-use-rdb-preamble配置項可以打開混合開關。

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7、redis4.0之利用管道優化aofrewrite

redis的aof持久化本質上是一個redo log，把所有執行過的寫命令追加到aof文件中。那麼隨著redis的運行，aof文件會不斷膨脹，當觸發收縮條件時就要做aofrewrite。 redis是通過fork子進程來做aofrewrite，同時為了保證aof的連續性，父進程把aofrewrite期間的寫命令緩存起來，等收割完子進程之後再追加到新的aof文件。

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二、視頻分享

雲棲社區Redis專場視頻全紀錄

本視頻為2017杭州雲棲大會開源資料庫Redis專場全場視頻回顧。

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三、場景應用

1、阿里雲Redis讀寫分離典型場景：如何輕鬆搭建電商秒殺系統

秒殺活動是絕大部分電商選擇的低價促銷，推廣品牌的方式。不僅可以給平台帶來用戶量，還可以提高平台知名度。一個好的秒殺系統，可以提高平台系統的穩定性和公平性，獲得更好的用戶體驗，提昇平台的口碑，從而提升秒殺活動的最大價值。

本次主要討論阿里云云資料庫Redis緩存設計高並發的秒殺系統。

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2、Redis大數據應用場景

當前已經進入大數據時代，大數據技術和產品百花齊放，在各自的應用場景發揮重要作用，Redis做為高性能的鍵值資料庫與這些技術有著千絲萬縷的聯繫，本文將介紹如何將Redis與Hadoop、ELK等技術進行結合。

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3、阿里雲Redis典型場景：如何構建可擴展通用排行榜系統

本文主要介紹通用排行榜的需求功能，並介紹了基於Redis的ZSET數據結構的排序方法，另外探討了通用排行榜的架構及用戶如何通過阿里雲Redis解決通用排行架構的技術問題。

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4、Redis在遊戲開發中的典型應用

Redis作為目前最流行的鍵值對存儲資料庫，有著豐富的數據結構支持，在民生、金融、遊戲、直播等諸多領域都有廣泛的應用，大大提升了開發者的開發效率。今天我們主要介紹Redis在遊戲開發中的幾個典型應用場景：用戶數據緩存、持久化功能的消息隊列、樂觀鎖功能。

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5、如何用阿里雲Redis構建高性能在線廣告系統

本文主要介紹在線廣告系統，以及如果使用阿里雲Redis方便快捷的構建大數據量，低延遲的在線廣告服務。背景在線廣告作為互聯網最主要的盈利模式之一，支撐著互聯網行業的發張。早期的在線廣告主要是展示廣告，和在報紙，期刊上刊登廣告相似。

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四、產品家族及技術分析

1、雲資料庫Redis版推出256M雙機熱備版

服務於個人開發者和初創企業，適合高QPS、小數據量業務

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2、雲資料庫Redis版·單節點發布

純緩存業務量身打造，滿足10萬QPS的高並發讀寫訪問，故障秒級恢復，保障服務高可用。

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3、雲資料庫Redis單節點集群版

QPS最高可擴展到百萬級，可極大滿足對於 Redis 大容量或高性能的業務需求，由於分片伺服器為單節點，適合對數據容錯性較低的純緩存場景。

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4、雲資料庫Redis集群版

輕鬆突破 Redis 自身單線程瓶頸,可極大滿足對於 Redis 大容量或高吞吐性能的業務需求。

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5、雲資料庫Redis讀寫分離版上線

為滿足讀多寫少的業務場景，最大化節約用戶成本，阿里雲Redis推出了讀寫分離版本，為用戶提供透明、高可用、高性能、高靈活的讀寫分離服務。阿里雲Redis讀寫分離版最高支持10萬寫QPS，60萬讀QPS。

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6、阿里雲資料庫全新功能Redis讀寫分離，全維度技術解析

目前的阿里雲redis不管主從版還是集群規格，slave作為備庫不對外提供服務，只有在發生HA，slave提升為master後才承擔讀寫。這種架構讀寫請求都在master上完成，一致性較高，但性能受到master數量的限制。經常有用戶數據較少，但因為流量或者並發太高而不得不升級到更大的集群規格。

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五、產品官網

雲資料庫 MongoDB版

關於雲資料庫Redis版，您想了解的都在這裡

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