让你快速图解Redis架构和原理（redis架构图解）

Redis是一款开源的NoSQL（非关系型）内存数据库，具有高性能、高并发和可扩展性的特点。它常常被用于缓存、消息队列、会话管理等方面。本文将带领读者快速图解Redis的架构和原理。

Redis架构

Redis采用的是C/S（客户端/服务器）架构，客户端向服务器发出请求，服务器通过处理请求进行操作，并向客户端返回数据。可以使用多个Redis客户端，但每个客户端只对应一个服务器。

Redis支持主从复制，即将一个主服务器的数据自动复制到一个或多个从服务器，使得从服务器可以对外提供服务。主服务器将所有写入请求分配给自己和从服务器，只有成功写入主服务器之后才会写入从服务器。

Redis还支持哨兵模式，可以监控Redis服务器的运行状况，当主服务器发生故障时，自动将从服务器转换为主服务器，并通知其他从服务器进行复制。哨兵模式可以实现Redis服务器的自动故障转移。

Redis数据结构

Redis支持多种数据结构，包括字符串、列表、集合、有序集合和哈希表。每种数据结构都有自己的用途，可以满足不同的需求。

字符串是Redis最基本的数据结构，可以存储字符串、整数和浮点数。列表是一个按插入顺序排序的字符串元素集合，支持插入、删除、查找等操作。集合是一个不重复的字符串元素集合，支持交、并、差等操作。有序集合是一个按分数排序的字符串元素集合，支持按分数范围查找。哈希表是一个字符串键和值的集合，支持添加、删除、查找等操作。

Redis的内存管理

Redis是一个内存数据库，所有数据都存储在内存中。为了避免出现内存不足的情况，Redis对内存进行了管理。

Redis对内存空间进行了划分，将内存划分为多个页面，每个页面大小相同。然后，Redis按需分配内存，当需要添加数据时，会先查找是否有足够的空间，如果没有，则分配一个新的页面。

另外，Redis还实现了一种内存淘汰策略，当内存不足时，会删除一些不常访问的数据，以释放内存。可以通过配置参数选择不同的淘汰策略。

Redis的持久化和恢复

Redis支持两种持久化方式，即快照和日志。

快照指定时刻的数据状态，并将数据状态保存到磁盘中，以便在需要时进行恢复。快照可以手动或自动触发，手动触发可以通过执行SAVE或BGSAVE命令实现，自动触发可以通过配置参数实现。

日志则记录所有对于数据库的写入操作，将操作记录保存到磁盘中。在需要恢复时，通过执行保存操作的日志进行恢复，以保证数据的完整性。

除了以上两种方式，Redis还支持AOF（Append Only File）持久化方式，它将所有的写入发向追加到一个文件中，当需要恢复时，Redis将读取该文件并恢复出数据。相比于快照和日志，AOF具有更高的数据完整性和恢复粒度。

本文图解了Redis的架构和原理，介绍了Redis的数据结构、内存管理和持久化方式。这些知识可以帮助你更好地理解Redis，并更加高效地使用它。

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