Redis 附加功能（三）— 持久化、发布与订阅及模块

Redis 把所有数据都存储在内存中，而传统数据库将实际的数据存储在硬盘中。Redis的持久化功能把内存中存储的数据以文件形式存储到硬盘上，服务器也可以根据这些文件在系统停机之后实施数据恢复。

发布与订阅功能可以让客户端通过广播方式，将消息同时发送给可能存在的多个客户端。

模块功能允许开发者通过Redis开放的API，通过C语言在Redis之上构建任意复杂的、全新的数据结构、功能和应用。

1 持久化

Redis提供了RDB持久化、AOF持久化和RDB-AOF混合持久化等多种持久化方式。也可以完全关闭持久化功能。

1.1 RDB持久化

RDB、Redis DataBase(Redis 数据库)，构建出一个经过压缩的二进制文件（包含了服务器在各个数据库中存储的键值对数据等信息），文件名一般为dump.rdb。

全量式持久化。

1.1.1 创建方式

表 创建RDB的方式

1.1.2 优缺点

表 RDB方式的优缺点

1.2 AOF持久化

增量式持久化。服务器每次执行完命令后，都会以协议文本的方式将被执行的命令（非只读命令）追加到AOF文件的结尾。

在配置文件中打开AOF持久化功能：appendonly yes

1.2.1 AOF文件的冲洗频率

为了提供程序的写入性能，操作系统通常会把针对硬盘的多次写操作优化为一次写操作。当程序调用操作系统接口对文件进行写入时，系统不会直接把数据写入硬盘，而是会将数据写入位于内存的缓冲区中，等到指定的时限到达或满足某些条件时，才将缓冲区的数据冲洗至硬盘。

这种机制虽提高了程序性能，但给写入操作带来了不确定性（当系统突然停机时，内存缓冲区中的数据可能会丢失）。Redis提供了appendfsync <value>选项，控制系统冲洗AOF文件的频率。

表 appendfsync 的选项

1.2.2 AOF重写

如果服务器对相同的键执行过多次修改操作，那么AOF文件会出现多个冗余命令。减少冗余，取最后一次对这个键的写操作来存储。 这时，需要对AOF文件进行重写。

表 触发AOF 重写的方式

1.2.3 优缺点

表 AOF的优缺点

1.3 RDB-AOF混合

配置打开RDB-AOF混合持久方式：aof-use_rdb-preamble yes

原理：在执行AOF重写时，根据数据库当前的状态生成出相应的RDB数据，并将这些数据写入新建的AOF文件中，那些在AOF重写之后执行的命令，继续以协议文本的方式追加到新AOF文件的末尾（即已有的RDB数据后面）。

1.4 其他

1.4.1 单纯的内存缓存服务器

启动服务时，配置 save “”

1.4.2 SHUTDOWN:关闭服务器

默认情况下，在执行这个命令时，会根据服务器的持久化配置选项，决定是否执行数据保存操作。

2 发布与订阅

图 Redis 的频道和它的订阅者

客户端与频道的对应关系是多对多。客户端可以订阅频道模式，模式匹配到的频道都会发送消息给该客户端。

客户端可以将消息发布到多个频道。

2.1 相关命令

表 发布与订阅相关命令

2.2 示例

广播系统：公司A 及 公司B会不定时发布消息，证券公司、股民能接收到这些消息。

public class SecuritiesMarket {

    private static class CompanyThread extends Thread {

        private final String name;
        private final String channel;

        private CompanyThread(String name, String channel) {
            this.name = name;
            this.channel = channel;
        }

        @Override
        public void run() {
            Jedis redis = RedisPool.getRedis();
            Random random = new Random();
            int count = 0;
            while (true) {
                redis.publish(channel,name + "利好:" + (count++));
                try {
                    Thread.sleep((random.nextInt(5) + 1) * 1000L);
                } catch (InterruptedException e) {
                    System.err.println(name + "利好释放完毕");
                    break;
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        CompanyThread threadA = new CompanyThread("A","company_a");
        CompanyThread threadB = new CompanyThread("B","company_b");
        threadA.start();
        threadB.start();

        JedisPubSub personnel = new JedisPubSub() {
            @Override
            public void onMessage(String channel, String message) {
                System.err.println("股民接收到消息，" + channel + "：" + message);
            }
        };

        JedisPubSub securityCompany = new JedisPubSub() {
            @Override
            public void onMessage(String channel, String message) {
                System.out.println("证券公司接收到消息，" + channel + "：" + message);
            }
        };

        Runnable run1 = () -> {
            RedisPool.getRedis().subscribe(personnel,"company_b");
        };

        Runnable run2 = () -> {
            RedisPool.getRedis().subscribe(securityCompany,"company_a","company_b");
        };

        new Thread(run1).start();
        new Thread(run2).start();

    }
}

3 模块

Redis为用户提供了流水线、事务及Lua脚本用于扩展功能，但是它们有几个明显的缺陷：

1. 必须基于Redis现有的数据结构或功能来实现。
2. 在编程方面过于复杂。
3. 性能上有损耗。

模块功能允许开发者基于Redis提供的API，通过C语言在Redis之上构建复杂的、全新的数据结构及功能，让使用者用“原生”方式在Redis调用及使用扩展的功能及数据结构，而且在性能上带来了更大的提升。

3.1 管理模块

图 模块的生命周期

编译模块：使用make命令

载入模块：配置项 loadmodule <module_path> 或使用命令 MODULE LOAD module_path

列出已载入的模块：MODULE LIST

卸载模块： MODULE UNLOAD module_name

3.2 热门模块

表 Redis 热门模块