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架构秘笈:移花接木,使用MySQL模拟Redis

发布时间:2019-09-20 02:23 所属栏目:[教程] 来源:小姐姐养的狗
导读:这年头,你看到的东西未必就是你认为的东西。一个mysql协议的后面,可能是tidb;一个linux机器后面,可能是一个精简的docker;你觉得xjjdog是个女的,但可能ta自己也不太清楚;而当你大呼php万岁的时候,可能是研发人员和你开个玩笑,重写了后缀,而后端用的

这年头,你看到的东西未必就是你认为的东西。一个mysql协议的后面,可能是tidb;一个linux机器后面,可能是一个精简的docker;你觉得xjjdog是个女的,但可能ta自己也不太清楚;而当你大呼php万岁的时候,可能是研发人员和你开个玩笑,重写了后缀,而后端用的却是java。

架构秘笈:移花接木,使用MySQL模拟Redis

大家都知道redis速度快,但它的容量和内存容量有关,很容易达到瓶颈。有些互联网公司,直接使用redis作为后端数据库(在下佩服)。当业务量暴增,就面临一个redis容量和价格的权衡问题。改业务代码是来不及了,只好用一些持久化存储 ,来模拟redis的一些数据结构。

redis支持近十种数据类型,最常用的有5种。string、hash、zset、set、list等。本文将针对几种常见的数据结构,探讨一下常用操作的模拟实现。

架构秘笈:移花接木,使用MySQL模拟Redis

其实,我们所需要开发的,就是一个redis代理proxy。redis的客户端,连接上我们的代理之后,会进行协议解析。解析出来的命令,将会被模拟,然后根据配置的路由,定位到相应的mysql中。

也就是你所使用的redis,其实使用mysql来存储数据的。没有rdb,也没有aof。

Redis是文本协议

redis是文本协议,协议名称叫做RESP。RESP 是 Redis 序列化协议的简写。它是一种直观的文本协议,优势在于实现异常简单,解析性能极好。

如图,Redis 协议将传输的结构数据,可以总结为 5 种最小单元类型。每个单元结束时,统一加上回车换行符号\r\n 。

下面是几个规则:

  1. 单行字符串?以?+?开头;?
  2. 多行字符串?以?$?开头,后跟字符串长度;?
  3. 整数值?以?:?开头,后跟整数的字符串形式;?
  4. 错误消息?以?-?符号开头;?
  5. 数组?以?*?号开头,后跟数组的长度;?

比如,下面这个就是数组[9,9,6]的报文。

  1. *3\r\n:9\r\n:9\r\n:6\r\n?

所以这个协议的解析和拼装,是非常简单的。拿netty来说,就有codec-redis 模块供我们使用。

架构秘笈:移花接木,使用MySQL模拟Redis

实现:数据结构设计

在数据表的设计上,我们发现,kv和hash在效率上没有什么差别,因为它能够直接根据key定位到。

反倒是zset,由于有排序的功能,造成了很多操作的执行效率都不尽人意。

另外,由于我们不同的数据结构,是使用不同的表进行存储的。所以删除操作,要在每张表上都执行一遍。

kv设计

kv,即string,是redis里最基本的数据类型。一个key对应一个value,string类型的值最大能存储512MB。

设计专用的数据库表rstore_kv,其中,rkey是主键。

  1. rkey????????varchar?
  2. val?????varchar?
  3. lastTime????bigint?

set操作

  1. insert?into?rstore_kv("rkey","val","lastTime")?values($1,$2,$3)?
  2. on?duplicate?key?update?set?"val"=$2,"lastTime"=$3?

get操作

  1. select?val?from?rstore_kv?where?"rkey"?=?$1?

del操作

  1. delete?from?rstore_kv?where?"rkey"?=?$1?

exists操作

  1. select?count(*)?as?n?from?rstore_kv?where??"rkey"?=?$1?

ttl操作

  1. select?lastTIme?from?rstore_kv??where??"rkey"?=?$1?

hash设计

hash 是一个键值(key=>value)对集合。hash 特别适合用于存储对象。

设计专用的数据库表rstore_hash,其中,rkey和hkey是联合主键。

  1. rkey????????varchar?
  2. hkey????????varchar?
  3. val?????varchar?
  4. lastTime????bigint?

hset操作

  1. insert?into?rstore_hash("rkey","hkey","val","lastTime")?values($1,$2,$3,$4)?
  2. on?duplicate?key?update?set?"val"=$3,"lastTime"=$4?

hget操作

  1. select?val?from?rstore_hash?where?"rkey"?=?$1?and?"hkey"?=?$2?

hgetall操作

  1. select?hkey,val?from?rstore_hash?where?"rkey"?=?$1?

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