内容简介
《Redis深度历险:核心原理与应用实践》是一本深入探讨Redis核心原理及其在实际应用中的实践指南。书中详细介绍了Redis的基本概念、数据结构、持久化机制、集群配置等内容,帮助读者全面掌握Redis的使用方法和优化技巧。
作者钱文品通过丰富的案例和实战经验,展示了如何在高并发、大数据场景下高效使用Redis,提升系统性能和稳定性。本书适合有一定基础的开发人员和系统架构师阅读,是学习和应用Redis的必备参考书。
目录
开篇:授人以鱼不若授人以渔—— Redis 可以用来做什么?
由 Redis 面试想到的
小册的内容范围
Redis 可以做什么?
小结
扩展阅读
基础:万丈高楼平地起 ——Redis 基础数据结构
Redis 安装
Redis 基础数据结构
容器型数据结构的通用规则
思考 & 作业
扩展阅读
应用 1:千帆竞发 —— 分布式锁
分布式锁
超时问题
可重入性
思考题
应用 2:缓兵之计 —— 延时队列
异步消息队列
队列空了怎么办?
队列延迟
空闲连接自动断开
锁冲突处理
延时队列的实现
进一步优化
思考
应用 3:节衣缩食 —— 位图
基本使用
统计和查找
魔术指令 bitfield
思考 & 作业
应用 4:四两拨千斤 —— HyperLogLog
使用方法
pfadd 这个 pf 是什么意思?
pfmerge 适合什么场合用?
注意事项
HyperLogLog 实现原理
pf 的内存占用为什么是 12k?
思考 & 作业
扩展阅读
应用 5:层峦叠嶂 —— 布隆过滤器
布隆过滤器是什么?
Redis 中的布隆过滤器
布隆过滤器基本使用
注意事项
布隆过滤器的原理
空间占用估计
实际元素超出时,误判率会怎样变化
用不上 Redis4.0 怎么办?
布隆过滤器的其它应用
扩展阅读
应用 6:断尾求生 —— 简单限流
如何使用 Redis 来实现简单限流策略?
小结
应用 7:一毛不拔 —— 漏斗限流
Redis-Cell
思考
拓展阅读
应用 8:近水楼台 —— GeoHash
用数据库来算附近的人
GeoHash 算法
Redis 的 Geo 指令基本使用
小结 & 注意事项
应用 9:大海捞针 —— Scan
scan 基础使用
字典的结构
scan 遍历顺序
字典扩容
对比扩容缩容前后的遍历顺序
渐进式 rehash
更多的 scan 指令
大 key 扫描
扩展阅读
原理 1:鞭辟入里 —— 线程 IO 模型
非阻塞 IO
事件轮询 (多路复用)
指令队列
响应队列
定时任务
扩展阅读
原理 2:交头接耳 —— 通信协议
RESP(Redis Serialization Protocol)
客户端 -> 服务器
服务器 -> 客户端
小结
扩展阅读
原理 3:未雨绸缪 —— 持久化
快照原理
fork(多进程)
AOF 原理
AOF 重写
fsync
运维
Redis 4.0 混合持久化
思考题
原理 4:雷厉风行 —— 管道
Redis 的消息交互
管道压力测试
深入理解管道本质
小结
原理 5:同舟共济 —— 事务
Redis 事务的基本使用
原子性
discard(丢弃)
优化
Watch
思考题
原理 6:小道消息 —— PubSub
消息多播
PubSub
模式订阅
消息结构
PubSub 缺点
补充
原理 7:开源节流 —— 小对象压缩
32bit vs 64bit
小对象压缩存储 (ziplist)
内存回收机制
内存分配算法
扩展阅读
原理 8:有备无患 —— 主从同步
CAP 原理
最终一致
主从同步
增量同步
快照同步
增加从节点
无盘复制
Wait 指令
小结
集群 1:李代桃僵 —— Sentinel
消息丢失
Sentinel 基本使用
作业
集群 2:分而治之 —— Codis
Codis 分片原理
不同的 Codis 实例之间槽位关系如何同步?
扩容
自动均衡
Codis 的代价
Codis 的优点
MGET 指令的操作过程
架构变迁
Codis 的尴尬
Codis 的后台管理
思考 & 作业
集群 3:众志成城 —— Cluster
槽位定位算法
跳转
迁移
容错
网络抖动
可能下线 (PFAIL-Possibly Fail) 与确定下线 (Fail)
Cluster 基本使用
槽位迁移感知
集群变更感知
思考 & 作业
拓展 1:耳听八方 —— Stream
消息 ID
消息内容
增删改查
独立消费
创建消费组
消费
Stream 消息太多怎么办?
消息如果忘记 ACK 会怎样?
PEL 如何避免消息丢失?
Stream 的高可用
分区 Partition
小结
拓展 2:无所不知 —— Info 指令
Redis 每秒执行多少次指令?
Redis 连接了多少客户端?
Redis 内存占用多大 ?
复制积压缓冲区多大?
思考
拓展 3:拾遗漏补 —— 再谈分布式锁
Redlock 算法
Redlock 使用场景
扩展阅读
拓展 4:朝生暮死 —— 过期策略
过期的 key 集合
定时扫描策略
从库的过期策略
拓展 5:优胜劣汰 —— LRU
LRU 算法
近似 LRU 算法
扩展阅读
思考 & 作业
拓展 6:平波缓进 —— 懒惰删除
Redis 为什么要懒惰删除(lazy free)?
flush
异步队列
AOF Sync也很慢
更多异步删除点
扩展阅读
拓展 7:妙手仁心 —— 优雅地使用 Jedis
重试
作业
拓展 8:居安思危 —— 保护 Redis
指令安全
端口安全
Lua 脚本安全
SSL 代理
小结
拓展 9:隔墙有耳 —— Redis 安全通信
spiped 原理
spiped 使用入门
作业
源码 1:极度深寒 —— 探索「字符串」内部结构
embstr vs raw
扩容策略
思考
源码 2:极度深寒 —— 探索「字典」内部
dict 内部结构
渐进式rehash
查找过程
hash 函数
hash 攻击
扩容条件
缩容条件
set 的结构
思考
源码 3:极度深寒 —— 探索「压缩列表」内部
增加元素
级联更新
IntSet 小整数集合
思考
源码 4:极度深寒 —— 探索「快速列表」内部
每个 ziplist 存多少元素?
压缩深度
扩展阅读
源码 5:极度深寒 —— 探索「跳跃列表」内部结构
基本结构
查找过程
随机层数
插入过程
删除过程
更新过程
如果 score 值都一样呢?
元素排名是怎么算出来的?
思考
源码 6:极度深寒 —— 探索「紧凑列表」内部
级联更新
取代 ziplist
思考
源码 7:极度深寒 —— 探索「基数树」内部
应用
结构
增删节点
思考
尾声:百尺竿头 —— 继续深造指南
参考资料
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