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分布式数据之缓存技术，今天就一起来揭开其神秘面纱

分布式数据

不知不觉，分布式数据存储这一站已经到了最后一讲 。在前面几讲，我与你分享了 CAP 理论（想要设计一个好的分布式系统，你必须得搞定这个理论）、（分布式存储系统三要素，掌握这些就离成功不远了）、数据分布式分片方法和数据复制技术（分布式数据复制技术，今天就教你真正分身术），其中数据分片方法和数据复制技术均是导购中的关键技术 。
在这一讲，我将为你讲解分布式存储中“货架”的关键技术——缓存技术 。
在计算机领域的各个方面，缓存都非常重要，是提升访问性能的一个重要技术 。为什么这么说呢？
从单个计算机的体系结构来看，内存和处理器速度差异很大，如果不采用缓存技术，处理器的性能会受到很大的限制 。
【分布式数据之缓存技术，今天就一起来揭开其神秘面纱】再看计算机应用，如果不采用缓存技术，对于每个请求，应用都要与后台数据库做一次交互，而数据库中的数据存储在磁盘上，因此每次请求都要和磁盘做交互，而磁盘访问的性能很低，造成访问延迟 。
除此之外，还有网络访问，如果没有缓存机制，每次访问主机都要与远程机器做交互，速度又可想而知 。
接下来，我们就一起打卡分布式缓存技术吧 。
 
什么是分布式缓存？打比方来说，缓存技术其实就像一个水缸，平时它会存储一定的水，而这些水就来自深井 。如果每次都去深井打水，一方面井口比较小，导致一次能接收的用水请求有限；另一方面，井比较深，打水的工序比较复杂，导致所需时间比较长 。
而有了这个水缸，我们就不需要去深井里打水，当水缸里没水时，水泵会将深井里的水抽到水缸中暂时存储起来 。也就是说，“缓存技术”存储了满足人们一定时间内常用的“水量”，以提高用水效率 。
在计算机领域，缓存技术一般是指，用一个更快的存储设备存储一些经常用到的数据，供用户快速访问 。用户不需要每次都与慢设备去做交互，因此可以提高访问效率 。
分布式缓存就是指在分布式环境或系统下，把一些热门数据存储到离用户近、离应用近的位置，并尽量存储到更快的设备，以减少远程数据传输的延迟，让用户和应用可以很快访问到想要的数据 。这，是不是可以形象地理解为“身手钥钱”随身带呢？
其实，我们通常说的分布式数据缓存，属于计算机应用中的缓存的一种 。而计算机应用中的缓存，一般指内存，即内存存储了用户经常访问的数据，用户或应用不再需要到磁盘中去获取相应的数据，大幅提高访问速度 。
如下图所示，数据 A 是应用经常访问的数据，而数据 B 很少被应用访问，因此当应用访问数据 A 时，不需要到磁盘，而直接访问内存即可得到对应的值，速度较快；相反，访问数据 B 时，由于内存中没有缓存数据 B，所以应用需要到磁盘中获取对应的值，速度较慢 。

分布式数据之缓存技术，今天就一起来揭开其神秘面纱

文章插图
 
那么今天，我要与你分享的分布式数据存储相关的缓存技术，就是以内存做为磁盘的缓存 。
 
分布式缓存原理redis 分布缓存原理Redis 的全称是 Remote Dictionary Server（远程字典服务器） 。可以直观地看出，它是以字典结构将数据存储在内存中，应用可直接到内存读写 Redis 存储的数据 。
Redis 集群是一个典型的去中心化结构，每个节点都负责一部分数据的存储，同时，每个节点还会进行主备设计来提高 Redis 的可靠性，具体原理你可以再回顾下前面文章中的相关内容 。
接下来，我与你分享下，Redis 中与缓存关系最紧密的三个特性：支持多数据结构、支持持久化和主备同步 。
 
第一，Redis 支持多数据结构 。
Redis 是一个基于内存的 key-value 数据库，为了方便支持多应用的缓存，比如缓存文本类型、数据库的查询结果（字段与字段对应的值）等等，支持的数据结构不仅有简单的 k／v 类型，还可以支持 List、Set、Hash 等复杂类型的存储 。
以 Hash 这种复杂类型的存储为例，Redis 将 Hash 视作一个整体当作数据库的 value（可以是一个对象，比如结构体对象）进行存储 。如果把 Hash 结构的整体看作对象的话，Hash 结构里的 key-value 相当于该对象的属性名和属性值 。
比如，插入 Hash 数据类型的命令：HMSET test field1 “Hello” field2 “World”中，如下图所示，test 为 key 值， field1 “Hello” field2 “World” 为 value 值，如果把整个 Hash 结构看做对象的话，则 field1、field2 类似于对象中的属性名，“Hello”“World”类似于对象中的属性值 。


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