Redis实现高级功能，让存储技术更上一层楼（redis的高级特性一览）

Redis实现高级功能，让存储技术更上一层楼

Redis是一种快速、开源、高级功能的内存数据结构存储器（数据库）、用作数据库、缓存和消息代理。它支持多种数据结构，如字符串、散列、列表、集合、有序集合等，并提供了大量高级特性，使得它非常适合于应用程序的高级数据存储、缓存、实时计数器、消息队列等场景。

以下是一些Redis的高级功能，这些功能使得Redis成为一个能够帮助你实现超高性能应用的卓越存储解决方案。

1. 持久性存储

Redis提供了将内存中的数据存储到硬盘上的能力。这种方式，称为快照机制（RDB），是利用Redis的“fork()”和“copy-on-write”功能来创建一个与当前进程完全独立的子进程，然后在子进程中进行持久化。这样可以避免Redis在持久化时阻塞服务期间的内存分配和I/O处理。

Redis还提供了另一种持久化方式，称为AOF（Append Only File），在这种方式中，Redis会将每一个执行的命令都记录在硬盘上的一个日志文件中。这就允许Redis在服务器奔溃时，通过重新执行日志文件中记录的命令，来重建数据集。AOF持久化方式是基于MySQL的InnoDB存储引擎的“预写式日志”（Write Ahead Logging）模式实现的，可以保证更高的数据可靠性。

下面是一个简单的快照机制的示例，展示了键值对在Redis本地数据集中的存储和检索（此代码不包含redis模块和redis-cli客户端，需要安装）：

#include 
#include 
#include 
#include 
int mn()
{
    redisContext *c = redisConnect("localhost", 6379);
    if (c == NULL || c->err) {
        if (c) {
            printf("Error: %s\n", c->errstr);
            redisFree(c);
        } else {
            printf("Error: Can't allocate redis context\n");
        }
        return -1;
    }
    redisReply *reply = redisCommand(c, "PING");
    printf("PING: %s\n", reply->str);
    freeReplyObject(reply);

    reply = redisCommand(c, "set foo bar");
    if (reply == NULL) {
        printf("Error: %s\n", c->errstr);
        redisFree(c);
        return -1;
    }
    printf("set: %s\n", reply->str);
    freeReplyObject(reply);
    reply = redisCommand(c, "get foo");
    printf("get foo: %s\n", reply->str);
    freeReplyObject(reply);

    redisFree(c);
    return 0;
}

2. 发布和订阅

Redis支持发布和订阅消息系统，允许多个进程之间进行实时通信。在这种系统中，发布者发送消息给频道（Channel），而订阅者则从频道中获取消息。而且，Redis支持多频道订阅和消息过期（TTL）控制。

以下是一个订阅者和发布者的示例，它们位于不同的进程中。发布者通过频道向订阅者发送消息。

#include 
#include 
#include 
#include 
void subscribe_callback(redisAsyncContext *c, void *reply, void *privdata) ;

int mn()
{
    redisAsyncContext *c = redisAsyncConnect("127.0.0.1", 6379);
    if (c == NULL || c->err) {
        if (c) {
            printf("Error: %s\n", c->errstr);
            redisAsyncFree(c);
        } else {
            printf("Error: Can't allocate redis context\n");
        }
        return -1;
    }
    redisLibevAttach(EV_DEFAULT_ c);
    redisAsyncCommand(c, subscribe_callback, NULL, "SUBSCRIBE foo");
    ev_loop(EV_DEFAULT_ 0);

    redisAsyncFree(c);
    return 0;
}

void subscribe_callback(redisAsyncContext *c, void *reply, void *privdata)
{
    redisReply *r = reply;
    if (r == NULL || r->type != REDIS_REPLY_ARRAY || r->elements != 3) {
        printf("Error: Invalid reply from Redis\n");
        return;
    }

    if (strcasecmp(r->element[0]->str, "subscribe") != 0) {
        printf("Error: Invalid reply from Redis\n");
        return;
    }
    printf("Subscribed to channel %s\n", r->element[1]->str);

    return;
}

#include 
#include 
#include 
#include 
int mn()
{
    redisContext *c = redisConnect("localhost", 6379);
    if (c == NULL || c->err) {
        if (c) {
            printf("Error: %s\n", c->errstr);
            redisFree(c);
        } else {
            printf("Error: Can't allocate redis context\n");
        }
        return -1;
    }
    redisReply *reply = redisCommand(c, "PUBLISH foo hello");
    if (reply == NULL) {
        printf("Error: %s\n", c->errstr);
        redisFree(c);
        return -1;
    }
    printf("PUBLISH: %lld\n", reply->integer);
    freeReplyObject(reply);
    redisFree(c);
    return 0;
}

3. 事务

Redis允许将多个命令组合成一个“事务”，来保证这些命令的原子性。事务可以确保在上下文切换时不会处于半执行状态，从而避免了并发操作中的竞争条件。与传统的MySQL事务相比，Redis的事务机制执行速度非常快。

以下是一个事务的简单示例：

#include 
#include 
#include 
#include 
int mn()
{
    redisContext *c = redisConnect("localhost", 6379);
    if (c == NULL || c->err) {
        if (c) {
            printf("Error: %s\n", c->errstr);
            redisFree(c);
        } else {
            printf("Error: Can't allocate redis context\n");
        }
        return -1;
    }
    redisReply **reply = malloc(sizeof(redisReply*) * 3);
    reply[0] = redisCommand(c, "MULTI");
    reply[1] = redisCommand(c, "incr foo");
    reply[2] = redisCommand(c, "incr bar");
    reply[3] = redisCommand(c, "EXEC");

    if (reply[0] == NULL || reply[1] == NULL || reply[2] == NULL || reply[3] == NULL) {
        printf("Error: %s\n", c->errstr);
        for (int i = 0; i 
            freeReplyObject(reply[i]);
        redisFree(c);
        return -1;
    }

    if (reply[3]->type == REDIS_REPLY_ARRAY && reply[3]->elements == 2 && reply[3]->element[0]->type == REDIS_REPLY_INTEGER && reply[3]->element[1]->type == REDIS_REPLY_INTEGER) {
        printf("INCR foo: %lld\nINCR bar: %lld\n", reply[3]->element[0]->integer, reply[3]->element[1]->integer);
    } else {
        printf("Error: %s\n", "transaction flure");
    }

    for (int i = 0; i 
        freeReplyObject(reply[i]);
    free(reply);

    redisFree(c);
    return 0;
}