• KeyDB数据库与Redis相比有什么独特性?
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你是否正在使用 Redis 作为您的数据结构存储,享受它的高性能、高可用的特性?如果是这样,那么你可能会对 KeyDB 感兴趣。

什么是 KeyDB?
KeyDB 一个由 Snap 提供支持、专为扩展而构建的开源数据库。它是 Redis 的高性能分支,专注于多线程、内存效率和高吞吐量。KeyDB 采用 MVCC 体系结构,允许您执行 KEYS 和 SCAN 等查询,而不会阻塞数据库并降低性能。KeyDB 保持与 Redis 协议、模块和脚本的完全兼容性,这包括脚本和事务的原子性保证。由于 KeyDB 与 Redis 开发保持同步,KeyDB 是 Redis 功能的超集,这使得 KeyDB 成为现有 Redis 理想的替代品。

项目地址:https://docs.keydb.dev/
源码地址:https://github.com/Snapchat/KeyDB

KeyDB 独有特性
除了与 Redis 相同的功能外,KeyDB 还提供了一些独有的特性,例如:
1.无阻塞架构:采用一种 MVCC 体系结构,允许你可以查询数据库的单个快照,从而避免阻塞 SCAN 和 KEYS 等调用。这样可以大规模并发调用此类查询,而不会降低现有工作负载的整体性能。
2.跨区域主动复制:这是一种新的复制模式,允许你在多个主节点之间进行双向异步复制。这样可以实现跨区域的多主站支持,提高数据可用性和一致性,无需哨兵监视节点进行故障转移。
3.子项过期:这是一种新的过期机制,允许你对集合中的成员设置过期时间。这样可以实现更细粒度的数据管理和清理。
4.TLS加密:这是一种新的安全机制,为你的数据提供 TLS(传输层安全)支持。KeyDB 的 TLS 性能是 Redis + TLS 的 7 倍,并且不需要任何额外的配置或证书。

5.JavaScript 模块:这是一种新的扩展机制,让你可以使用 JavaScript 来编写自定义的命令和逻辑。JavaScript 模块基于 V8 引擎构建,比 Lua 更快,并且支持许多 Node.js 模块。


KeyDB 性能测试
在同一硬件上,KeyDB 可以实现比 Redis 高得多的吞吐量。主动复制简化了热备盘故障切换,使你能够轻松地跨副本分布写入操作,并使用简单的基于 TCP 的负载平衡/故障转移。KeyDB 的更高性能允许你在更少的硬件上做更多的事情,从而降低运营成本和复杂性。

下图为Redis、TLS 和多线程 KeyDB 基准测试比较:

测试显示,在 Redis 6(单线程)上启用 TLS 的情况下,测量值下降了 36%。但是,如果你以前使用过 I/O 线程功能,则可能会看到性能下降 61%,因为使用 TLS 不支持 I/O 线程。

下图为Redis、TLS 和多线程 KeyDB 延迟基准测试比较(数值越低越好):

可以看到,使用 TLS 时,这些负载下的延迟明显更高。KeyDB 不仅在非常高的容量下提供服务,而且延迟也比使用 TLS 的 Redis 低 7 倍。下图为使用 YCSB 对 Redis 6 多线程 I/O 与 Elasticache 和 KeyDB 进行吞吐量测试比较:

很明显,KeyDB 在每个测试的工作负载下都实现了最高的吞吐量。Elasticache 排在第二位,其次是 Redis 6。可以注意到,在没有 I/O 线程的情况下,Redis 6 仍然比版本5快。

下图为使用 YCSB 对 Redis 6 多线程 I/O 与 Elasticache 和 KeyDB 进行延迟测试比较(以微秒为单位,值越低越好):

上面显示的趋势表明,当实例接近其容量吞吐量时,延迟会显著增加。KeyDB 可以处理比 Redis 6 高得多的吞吐量,并且略高于 Elasticache,因此能够在更高的负载下保持较低的延迟。KeyDB、Elasticache 和 Redis 6 在轻度到中等流量下都有类似的延迟。直到容量开始达到更高的负载,才能看到差异。

更多测试内容请移步这里查看:https://docs.keydb.dev/blog

如何使用 KeyDB?
由于 KeyDB 与 Redis完全兼容,使得它非常容易使用,我们可以像 Redis 一样来使用它。来做一个简单的示例,演示如何连接到 KeyDB,设置和获取一个字符串值,以及使用 EXPIREMEMBER 命令来设置子项过期。

KeyDB命令文档:https://docs.keydb.dev/docs/commands/#expiremember

首先,从 Docker Hub 拉取 KeyDB 的镜像并运行:
# 拉取 KeyDB 的镜像
docker pull eqalpha/keydb
# 堆代码 duidaima.com
# 运行 KeyDB 的容器
docker run -p 6379:6379 -d eqalpha/keydb
然后,创建一个控制台应用程序,安装 StackExchange.Redis 库:
# 创建一个控制台应用程序
dotnet new console -o KeyDBDemo

# 安装 StackExchange.Redis 库
nuget install StackExchange.Redis
然后,编辑 Program.cs 文件,添加以下代码:
using StackExchange.Redis;
public class KeyDBDemo
{
    private static void Main(string[] args)
    {
        // 创建一个连接到本地Redis实例的连接器
        ConnectionMultiplexer redis = ConnectionMultiplexer.Connect("localhost");
        // 获取一个数据库对象
        IDatabase db = redis.GetDatabase();
        // 堆代码 duidaima.com
        // 设置一个字符串值,键为 "name",值为 "Bing"
        db.StringSet("name", "Bing");

        // 获取键为 "name" 的字符串值
        var name = db.StringGet("name");

        // 打印结果
        Console.WriteLine($"The name is {name}");
        // 设置一个集合值,键为 "fruits",值为 ["apple", "banana", "orange"]
        db.SetAdd("fruits", new RedisValue[] { "apple", "banana", "orange" });
        // 为集合中的成员 "apple" 设置过期时间为 5 秒
        db.Execute("EXPIREMEMBER", "fruits", "apple", 5);
        // 获取键为 "fruits" 的集合值
        var fruits = db.SetMembers("fruits");

        // 打印结果
        Console.WriteLine($"The fruits are {string.Join(", ", fruits)}");
        // 等待 5 秒后,再次获取键为 "fruits" 的集合值
        Thread.Sleep(5100);
        fruits = db.SetMembers("fruits");
        // 打印结果
        Console.WriteLine($"The fruits are {string.Join(", ", fruits)}");

        // 关闭连接
        redis.Close();
    }
}
最后,运行程序,可以得到以下结果:
The name is Bing
The fruits are banana, apple, orange
The fruits are banana, orange

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