Redis操作接口
前言
上一节我们学习了系统学习法的原理和作用，后续 Redis 的学习我们将按照系统学习法的方式学习，提升学习效率。 我们还学习了键值数据库关键功能数据模型和操作接口，了解不同键值数据库的数据模型的作用和意义，本节我们继续学习键值数据库
操作接口
键值数据库的基本操作就是增删改查，分别是 PUT、GET、DELETE、SCAN
- PUT：新写入或更新一个 key-value 对
- GET：根据一个 key 读取相应的 value 值
- DELETE：根据一个 key 删除整个 key-value 对
- SCAN：查询一段时间内所有 key-value 对
Redis 的新建和更新操作都是同一个操作接口 Set，实际执行时会根据 key 是否存在执行相应的新建或更新操作流程
实际业务场景中我们会遇到这样一些需求，查询用户一段时间内的访问记录，要用到 SCAN 操作，在判断用户是否处于白名单或黑名单的业务中，我们还会用到 EXIST 操作接口，判断某个 key 是否存在，对于不同键值数据库操作接口，我们可以查阅相关的文档学习。
综上所述，PUT/GET/DELETE/SCAN 是一个键值数据库的基本操作集合。
数据存储
键值数据库的数据应该存储在内存还是外存？这要根据键值数据库的主要应用场景。
比如缓存场景下数据能快速访问且允许丢失，用于这个场景的键值数据库 Memcached/Redis 都是内存键值数据库，它们的数据存储在内存中，优势是读写速度非常快，内存的访问速度在百 ns 级别，劣势是一旦断电所有数据都会丢失。保存在外存磁盘中，虽然避免数据丢失，但是由于磁盘读写速度很慢，通常在 ms 级别，键值数据库整体性能会下降。
SimpleKV 和 Redis 一样适用缓存业务场景，用内存保存键值数据，我们来了解下它的基本组件。
一个键值数据库包括访问模式，索引模块，操作模块和存储模块，如图
访问模式
键值数据库访问模式分两种
- 通过函数库调用的方式供外部调用，上图中的 libsimplekv.so，就是以动态链接库的形式链接到我们自己的程序中，提供键值存储功能，比如 RocksDB
- 通过网络框架以 Socket 通信的形式对外提供键值对操作，这种形式可以提供广泛的键值存储服务。网络框架中包括 Socket Server 和协议解析，比如 Memcached 和 Redis
不同的键值数据库服务器和客户端交互的协议并不相同，我们在二次开发键值数据库时，必须了解和掌握键值数据库的通信协议。
通过网络框架提供键值存储服务，一方面扩大键值数据库应用场景，适配多种不同编程语言调用，另一方面在设计选择运行模型和性能方面会产生一定的影响。
举个例子：
- 当客户端发送一个命令
PUT hello world后，命令会被封装在网络包中发送给键值数据库 - 键值数据库接收网络包，按照协议解析后，客户端要写入一个 key=hello，value=world 的键值对，开始执行数据写入流程
网络 I/O 模型
在处理网络连接，解析网络请求，存取数据的时候，我们需要对不同的解决方案做选择。用一个线程 / 多个线程 / 多个进程处理？这个问题就是 I/O 模型设计，不同 I/O 模型影响键值数据库性能和拓展性。
- 假设我们只用一个线程处理网络连接，解析请求，存取数据，只要其中一个步骤因为某个问题阻塞，整个线程就被阻塞，降低系统响应速度，无法处理更多请求。
- 假设我们用多线程处理，某个线程被阻塞其他线程正常运行，但是在访问共享资源时，不同线程要保证串行操作，加锁处理，也会影响系统性能。
总结
本节我们讲解了键值数据库的基本操作接口、数据存储、访问模式、网络 I/O 模型，我们已经对 Redis 的整体架构设计有了大概印象。