Redis的主从复制、事务控制、持久化、过期时间

Redis的主从复制：

主从复制的好处：

1、读写分离，提高服务器的负载能力，可以根据读请求的规模，自由增加或减少从库的数量。

2、数据复制多份，单台机器出现故障，可以使用其他机器的数据快速恢复。需要注意的是，一个主库可以有多个从库，但一个从库只能隶属一个主库。

Slave启动并连接master之后会主动发送SYNC命令，之后master启动后台存盘进程，同时收集所有的用于修改数据集的命令，在后台进行执行完毕之后，master将传送整个数据库文件到slave，已完成一次完全的同步。Slave服务器在接收到数据库文件之后，将其存盘并加载到内存中，此后master将继续把所有已收集到的修改命令和新的已经收到的修改命令一次传送给slave，slave将在本次执行这些命令的修改，从而最终达到数据的同步。在这个过程中，如果master和slave之间的连接断开，slave可以重新自动连接master，但是在连接完成之后，一次完全同步将被自动执行。

Redis的事务控制：

一般情况下，Redis在接受一个客户端发来的命令后会立即处理并返回处理的结果，但是当一个客户端在一个链接中发出multi命令时，就会进入一个事务，该链接后续的命令并不会立即执行，而是先放到一个队列中。当次链接在接收到exec命令后，Redis会顺序地执行队列中所有命令，并将所有命令的返回结果打包到一起返回给客户端，结束事务。Redis事务是一个单独隔离的操作，事务中的所有命令都会序列化，按顺序地执行。同时，事务中的命令要么全部被执行，要么全部都不执行。

Redis持久化：

由于Redis的数据在内存中，当Redis重启后数据将丢失，所以需要将Redis的数据保存在磁盘，当Redis重启之后，可以从磁盘中恢复数据。Redis提供两种持久化方式：RDB持久化、AOF持久化。RDB指的是在指定的时间间隔内将内存中的数据集快照写入磁盘中，实际操作过程是启动一个子进程，再将数据集写入临时文件，写入成功之后再替换原来的文件，利用二进制进行压缩存储；AOF持久化使用日志的形式记录服务器每一个写和删除操作，查询操作不会被记录。AOF持久化以文本的方式记录，可以将AOF持久化文件打开，查看查看详细的操作记录。

RDB持久化的优势是，采用该方法，整个Redis数据库只会包含一个文件，通过不同的备份策略来保证系统的数据安全，一旦系统出现故障，可以非常容易进行恢复。对于灾难恢复而言，RDB很容易将一个单独的文件压缩后再转移到其他介质上。第三，对于Redis的服务进程而言，在开始持久化时只需要启动子进程，之后再由子进程完成持久化工作，这样可以实现性能的最大化。第四，相比于AOF机制，如果数据集非常大，RDB的启用效率更好。RDB持久化的劣势是，如果想保证数据的高可用性，即最大限度的防止数据的丢失，那么RDB不是很好的选择，因为系统一旦在定时持久化之前宕机，此前没有来得及写入磁盘的数据将会丢失。其次，RDB是通过启动一个子进程来协助实现持久化，因此当数据集较大时，可能导致整个服务器停止服务几百毫秒甚至1秒。

AOF持久化的优势是，可以带来更好的数据安全性，即数据的持久性。AOF有三种同步机制，每秒同步、每修改同步、不同步。每秒同步也是异步完成的，其效率非常高，但是一旦系统宕机，那么1秒中数据修改将会丢失。每修改同步，每次数据变化都会记录到磁盘中，这种方式在效率上最低。第二，由于AOF机制对日志的写入采用的是APPEND方式，因此在写入的过程中即使出现宕机现象，也不会破坏日志文件中已经存在的内容。第三，如果日志过大，Redis可以自动启用重写机制。第四，AOF的日志相对来说格式清晰容易理解。AOF的劣势是，对于相同数量的数据集而言，AOF持久化的文件通常要大于RDB持久化的文件。RDB机制在恢复大数据集时，速度要比AOF机制快。第二，根据同步策略的不同，AOF持久化在运行效率上往往会慢于RDB持久化。

Redis实现过期时间：

1、惰性删除，不会在key过期是马上删除，而是当外部指定获取这个key时才会主动删除。处理的过程为 接收get执行——判断是否过期——执行删除操作——返回为空。

2、定期删除，设置一个时间间隔，每个时间端都会检测是否有key过期，如果有就执行删除操作。

MemCache与Redis的区别：

1、丰富的数据类型。MemCache的值都是简单的字符串，Redis作为替代者，支持更多的数据类型，如字符串，hash，列表，集合，有序集合。

2、内存管理机制不同。Redis中，并不是所有的数据都是一直存储在内存中的，这是与MemCache最大的区别。当物理内存用完，Redis可以将很久没有使用的值交换到磁盘。Redis只会缓存所有key的信息，如果内存使用的量超过了某一个阈值，将触发swap操作，计算出哪些key对应的值将会储存到磁盘，然后将这些key对应的值持久化到磁盘中，同时在内存中清除。这种特性可以使得Redis保存超过其内存大小的数据。

3、过期时间的处理方式不同。Redis使用惰性删除+定期删除，MemCache使用惰性删除。

4、Redis支持持久化数据，MemCache不支持持久化。

5、Redis支持事务，MemCache不支持事务。

6、集群管理不同。MemCache不支持分布式，因此只能在客户端，通过类似一致性hash分布式算法来实现分布式存储。客户端向MemCache集群发送数据之前，首先会通过内部的分布式算法计算出该条数据的目标节点，然后将该数据发到该节点上。客户端查询数据时，同样要计算出数据所在的节点，直接向该节点发送查询请求。Redis更偏向于服务端构建分布式存储，最新版本Redis已经支持分布式存储功能rediscluster：实现了分布式且允许单点故障的Redis高级版本，没有中心节点，具有延伸性，可伸缩功能。