键值数据库的基本架构

Redis是典型的键值数据库。设计一个键值数据库,需要考虑里面存什么样的数据,对数据可以做什么样的操作,也就是数据模型和操作接口,还得考虑键值对保存在内存还是外存,采用什么访问模式。

键值数据库的数据模型是key-value模型,需要重点考虑的是value支持的类型。Redis得以广泛应用,因为Redis支持String、哈希表、列表、集合等多样化类型的value。

数据库的操作接口无非就是CRUD:

  • PUT / SET:增加或更新key-value;
  • GET:使用key查询对应的value;
  • SCAN:根据一段key的范围查询对应的value;
  • DELETE:使用key删除整个key-value。

键值对保存在内存的优点是存取速度快,但是一旦机器断电,就会丢失所有数据。保存在外存,虽然可以避免数据丢失,但是存取速度会受限于磁盘的存取速度,此时键值数据库的整体性能降低。

因此键值对保存在内存和外存这个问题,主要还是看应用场景,比如缓存需要存取速度快并且允许数据丢失,因此缓存场景使用内存保存键值对数据更好。Redis作为缓存数据库就是一个非常广泛的应用场景。

一个键值数据库通常包括了访问框架、索引模块、操作模块和存储模块四部分。 

访问模式通常有两种:

  • 通过函数库调用的方式供外部应用使用;
  • 通过网络框架以Socket通信的形式对外提供键值对操作。

Redis是通过网络框架访问的,因此Redis可以作为一个基础性的网络服务访问,扩大了Redis的应用范围。

Redis数据模型中value类型丰富,因此操作接口更多,比如操作列表使用LPUSH/LPOP,操作集合使用SADD/SREM。

Redis的持久化支持日志(AOF)和快照(RDB),这两种持久化方式有不同的优缺点,会影响到Redis的访问性能和可靠性。

Redis的索引模块采用哈希表作为索引,因为其键值数据保存在内存中,内存的高性能随机访问可以很好与哈希表O(1)的操作复杂度匹配。

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转载自blog.csdn.net/qq_39074984/article/details/113735087
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