redis的几个问题

没事读了一下hunangz的《redis设计与实现》
http://www.redisbook.com/en/latest/

写的很好，文档格式还特别好看，列几个有意思的点。

1，sds，Simple Dynamic String，要解决什么问题？
http://www.redisbook.com/en/latest/internal-datastruct/sds.html#redis

2，dictht/哈希表的结构
http://www.redisbook.com/en/latest/internal-datastruct/dict.html#id5
有个图，一看就懂～

3，rehash为什么要渐进进行？它的实现过程。
http://www.redisbook.com/en/latest/internal-datastruct/dict.html#id18
补充说明一下，python中的dict resize时就不是渐进的，set/insert item时有可能要调整。

4，rehash时的多线程竞争？
redis单线程。。。

5，温习skiplist
http://www.redisbook.com/en/latest/internal-datastruct/skiplist.html

6，ziplist的目的？以及实现
http://www.redisbook.com/en/latest/compress-datastruct/ziplist.html

7，redis的key为什么要加上类型？
http://www.redisbook.com/en/latest/datatype/object.html

8，亲切的小整数池
http://www.redisbook.com/en/latest/datatype/object.html#id3

9，redis的事务保证ACID了吗？
http://www.redisbook.com/en/latest/feature/transaction.html#acid
其中的I有可能影响并发能力。
温习一下ACID：
from http://en.wikipedia.org/wiki/ACID#Atomicity
-Atomicity requires that each transaction is “all or nothing”: if one part of the transaction fails, the entire transaction fails, and the database state is left unchanged.
原子性：全做/全不做
-The consistency property ensures that any transaction will bring the database from one valid state to another.
一致性：有效状态间迁移，不会跳到无效态（很久之前的有效态也算数）
-The isolation property ensures that the concurrent execution of transactions results in a system state that would be obtained if transactions were executed serially, i.e. one after the other.
隔离性：等效于某种顺序执行
-Durability means that once a transaction has been committed, it will remain so, even in the event of power loss, crashes, or errors.
持久性：一旦提交，全力保障永久有效。

10，lua脚本的安全性考虑
http://www.redisbook.com/en/latest/feature/scripting.html#id2

后端服务程序优化

参考xiaowei PPT整理。

one rule：没有前提假设，就没有优化方案。

一，内存分配+多线程算法
问题，@glibc
1，多线程分配慢：为了线程安全，加lock；线程级缓存内存，tcmalloc
2，碎片化：直接划出一块慢慢切分。

解决方法
3，短生命周期Vs长生命周期：如php，不需要太精巧的分配手段。
4，定长分配：freelist。
5，变长分配：多级定长池，巨大内存直接malloc。
6，常用数据结构优化：
a，hash：节点空间连续化（写不友好）
b，链表：类似hash，连续化，少用next指针。
c，动态数组：1维转2维，随用新增。
7，内存回收：
延时释放，依赖工程经验。
小tip：48bit指针，16bit引用计数，配合内存池。
8，实例：
一写多读线程安全链表：依赖next指针的调整顺序，lock-free，CAS。
多写多读hash表：由如上链表组成，针对每个slot设置锁，写冲突概率低。但是锁内存开销大，可以多个slot映射到一个锁来节省空间。多线程下性能佳。

二，磁盘io
传统硬盘原理：seek+r/w，目标：减少seek时间。
应用缓存->系统缓存->物理硬盘。
1，流式io：buf，如fwrite。用户层程序crash时的数据一致性问题。
2，底层io：如write。OS crash。
3，直接io：direct io。机器crash。

分布式存储系统：性能，数据备份。对事务支持困难。

三，网络io
实时性vs并发性。
同步模型：io和逻辑皆同步，epoll句柄池中取句柄（可读/写）->线程同步处理。有可能被r/w阻塞。
半同步半异步模型：折中选择，句柄池中取句柄（读/写完毕，数据ready）->线程同步处理。时效性稍差（数据ready，处理逻辑不足）
全异步模型模型：高性能，避免网络r/w io和磁盘io，io状态机。不提供同步语义。举例：
3级流水线框架：网络，CPU，磁盘。每级多个并发处理单元。
目标：避免某级空等。需要合理调度。

几个小tips：
1，长连接性能优于短链接。
2，留意短链接时的timewait。
3，不连续内存读写：readv,writev，节省内存cp。
4，同台机器，使用domain socket避免流量过网卡：如2个交互程序部署在一台机器上，原理：shm。