redis 系列15 資料物件的(型別檢查,記憶體回收,物件共享)和資料庫切換
一. 概述
對於前面的五章中,已清楚了資料物件的型別以及命令實現,其實還有一種資料物件為HyperLogLog,以後需要用到再瞭解。下面再瞭解型別檢查,記憶體回收,物件共享,物件的空轉時長。
1.1 型別檢查與命令多型
redis中用於操作鍵的命令基本上可以分為兩種型別,一種是可以對任何的鍵執行,如:del, expire,rename,type,object 這些命令等,對於這些命令屬於多型命令。另一種命令只能針對特定型別的鍵執行,如:
Set, get, append, strlen 等命令只能對字串鍵執行 |
Hdel,hset,hget,hlen 等命令只能對雜湊鍵執行 |
Rpush, lpop, linsert,llen 等命令只能對列表鍵執行 |
Sadd, spop, sinter,scard 等命令只能對集合鍵執行 |
Zadd,zcard,zrank,zscore 等命令只能對有序集合鍵執行 |
1.2. 記憶體回收
在c語言中並不具備自動記憶體回收功能,所以Redis在自己的物件系統中構建了一個引用計數來實現記憶體回收機制,通過這一機制,程式可以跟蹤物件的引用 計數資訊,在適當的時候自動釋放物件並進行記憶體回收。
每個物件的引用計數資訊由redisObject結構的refcount屬性記錄。物件的引用計數資訊會隨著物件的使用狀態而不斷變化:
(1)在建立一個新物件時,引用計數的值會被初始化為1;
(2)當物件被一個新程式使用時,它的引用計數值會加 1;
(3) 當物件不再被一個程式使用時,它的引用計數值會減1;
當物件的引用計數值變為0時,物件所佔用的記憶體就會被釋放。OBJECTREFCOUNT<key> 返回給定 key 引用所儲存的值的次數。此命令主要用於除錯。
1.3 物件共享
上面講到了refcount屬性,除了物件引用計數,還有物件共享的作用。假設鍵A建立了一個包含整數值100的字串物件作為值物件,鍵B也要儲存一個同樣的值,那麼在redis中,會讓多個鍵共享同一個值物件,來節約記憶體 (實際在redis 4.06版本中物件共享不能通過refcount來識別) 。
1.4 物件的空轉時長
在前面章節中介紹了redisobject結構的type,encoding,ptr 還有refcount屬性,在該結構裡還有一個屬性為lru屬性,該屬性記錄了物件最後一次被命令程式訪問的時間。
OBJECT IDLETIME <key> 返回給定 key 自儲存以來的空閒時間(idle, 沒有被讀取也沒有被寫入),以秒為單位。
例如: 使用set命令新建一個key 為msg, 過一會時間使用object idletime命令列印該key的空轉時長
127.0.0.1:6379> set msg "hello" OK 127.0.0.1:6379> object idletime msg --顯示空轉時長110秒 (integer) 110 127.0.0.1:6379> get msg --再次被換醒 "hello" 127.0.0.1:6379> object idletime msg --空轉時長重新計算 3秒 (integer) 3
如果伺服器打開了maxmemory選項,並且伺服器用於回收的演算法為volatile-lru或者allkeys-lru,那麼當伺服器佔用的記憶體數超過了maxmemory選項所設定的上限值時。空轉時長較高的那部分鍵會優先被伺服器釋放,從而回收記憶體。
127.0.0.1:6379> config get maxmemory 1) "maxmemory" 2) "0" 127.0.0.1:6379> config get maxmemory-policy 1) "maxmemory-policy" 2) "noeviction"
maxmemory 表示redis-cache所能使用的最大記憶體(bytes),預設為0,表示"無限制"。maxmemory-policy表示當達到maxmemory最大記憶體時,觸發的"清除策略"。包括以下取值:
記憶體清除策略選項 |
說明 |
noeviction |
不做任何干擾操作,直接返回OOM異常 |
volatile-lru |
對"過期集合"中的資料採取LRU(近期最少使用)演算法。如果對key使用"expire"指令指定了過期時間,那麼此key將會被新增到"過期集合"中。全部移除仍不能滿足記憶體需求,將OOM |
allkeys-lru |
對所有的資料,採用LRU演算法 |
volatile-random |
對"過期集合"中的資料採取"隨即選取"演算法,並移除選中的K-V,直到"記憶體足夠"為止. 全部移除仍不能滿足,將OOM |
allkeys-random |
對所有的資料,採取"隨機選取"演算法,並移除選中的K-V,直到"記憶體足夠"為止 |
volatile-ttl |
對"過期集合"中的資料採取TTL演算法(最小存活時間),移除即將過期的資料. |
二. 切換資料庫
2.1 伺服器中資料庫
redis伺服器將所有資料庫都儲存在伺服器狀態redis.h/redisServer結構的db陣列中,db陣列的每個項都是一個redis.h/redisDB結構,每個redisDB結構代表一個數據庫。在初始化伺服器時,程式會根據伺服器狀態的dbnum屬性來決定應該建立多少個數據庫。預設情況下會建立16個數據庫。、
struct redisServer{ redisDb* db; int dbnum; ... };
2.2 切換資料庫
每個redis客戶端都有自己的目標資料庫,每當客戶端執行資料庫寫命令或讀命令的時候,就是操作自己的目標資料庫。 預設情況下,redis客戶端的目標資料庫為0號資料庫,但客戶端可以通過執行select命令來切換目標資料庫。
下例客戶端在0號資料庫設定並讀取鍵msg,之後切換到1號資料庫再讀取msg鍵時,提示沒有該鍵,說明資料庫之間具有隔離性。
127.0.0.1:6379> set msg "hello" OK 127.0.0.1:6379> get msg "hello" 127.0.0.1:6379> select 1 --切換到第2個數據庫 OK 127.0.0.1:6379[1]> get msg --沒有該key (nil)