Redis

持久化

1.两种持久化方式
Rdb:数据快照，写到相应的rdb文件，有save与bgsave命令进行数据保存。默认使用bgsave调用fork函数，开启子进程作为守护进程在后台运行。
Aof：以日志的形式记录操作命令（写操作）。常用的是everysec每秒记录写入日志文件，这样丢失的数据也是一秒内的数据。数据库重启时导入数据。
aof重写，将连续相同的命令进行合并，写入重写缓冲区。
aof写数据过程

rdb与aof选择

分布式锁

加锁，解锁流程
1.调用setnx命令，设置锁
setnx-当key不存在的时候set，存在返回
2.给锁加过期时间expire，防止加锁后，程序出现问题，无法释放锁
3.程序执行完，调用del命令，删除锁

数据删除策略-针对过期数据

1.定时删除-创建一个定时器，一到过期时间就立即删除对应的key
节约内存，但占用cpu，影响redis的响应时间和指令吞吐量
2.惰性删除
数据到达过期时间，不做处理，下次反问数据时，删除。
所有get操作与ExpireFNeeded()函数绑定，在get之前，判断是否过期
节约cpu性能，但长期占用内存，内存压力大
3.定期删除
周期性轮询redis时效性数据，采取随机抽取的策略
Cpu设置有峰值，内存压力也不是很大

逐出算法，内存淘汰策略

1.新数据写入，内存不足怎么办？

2.八大策略

高级数据类型

专门为解决某一种类型问题而设计

• Bitmaps-能用0与1表示的功能
• Hyperloglog-统计独立UV
• Geo-给坐标算距离

Bitmaps

1. 运用场景，用户签到，浏览量，是否党员等数据能用0或者1表示的功能模块
2. 命令

#插入数据  setbit key offset value
Setbit qiaodao0229 0 1

#添加数据  getbit key offset
Getbit qiaodao0229 0

#将指定的key进行位运算，并将结果保存在destkey中
# bitop op destkey key1 [key2…]
Bitop or qiaodao qiaodao0229 qiaodao0228

#统计指定key中1的数量 Bitcout key [start end]
Bitcout qiandao

HyperLogLog

用于独立数据统计,exp：统计独立UV
基数是数据集去重后的元素个数。
{1，3，3，5} 基数为3
HyperLogLog用来做基数统计的，运用了LogLog算法。

Redis集群

主从复制

1.概念-将master中的数据及时有效地复制到slave
数据库中
Master：主要写数据，执行写数据时自动同步到slave，读数据可忽略不计
Slave：主要以读数据为主，禁止写数据
2.作用

• 读写分离:提高服务器的读写负载能力
• 负载均衡：slave分担master的负载，提高并发量和数据吞吐量
• 故障恢复:当主服务器出现故障时，由从服务器提供服务，快速恢复故障
• 数据冗余:实现数据热备份
• 高可用基石:基于主从复制，构建哨兵模式和集群，实现高可用

3.工作流程

• 建立连接阶段(准备阶段)
• 数据同步阶段
• 命令传播阶段

建立连接阶段:
建立slave到master的连接，使master能识别slave服务器，保存slave端口号
工作流程

连接方式：
方式一：客户端发送命令
slaveof masterip masterport
方式二：启动服务器参数
redis-server - -slaveof ip port
方式三:配置文件
Slaveof masterip masterport

数据同步阶段
将slave服务器状态更新为master当前的数据库状态
工作流程:

数据同步注意事项:
1.如果master数据量巨大，应避免在流量高峰期进行数据同步，防止master阻塞，影响业务进行
2.复制缓冲区大小设置不合理，会导致数据溢出。如进行全量复制，周期太长，进行部分复制时发现数据已经存在丢失的情况下，必须进行第二次全量复制，致使slave陷入死循环状态。
3.多个slave向master请求同步时，master 发送的rdb文件会增多，会对带宽冲击很大，适量错峰

命令传播阶段
部分复制(增量复制)核心三要素:
- 服务器的运行id(runid)，身份识别码
- 主服务器的复制积压缓冲区，先进先出队列，用与存储master所有指令
- 主从服务器的复制偏移量(offset),描述复制缓冲区中的指令字节位置

复制缓冲区工作原理

数据同步➕命令传播阶段工作流程

心跳机制

哨兵

是一个分布式系统，用于对主从结构中的每台服务器进行监控，当出现故障时通过投票机制选择新的master并将所有slave连接到新的master上。
也是redis服务器，不提供数据服务，设置为单数个。

作用

• 监控
  不断检查master与slave是否正常运行
  master存活检测，master与slave运行情况检测
• 通知
  当被检测的服务器出现问题时，向其他哨兵发送通知
• 自动故障转移
  断开master与slave连接，选取一个slave作为master，将其他的slave连接到新的master，并告知客户端新的服务器地址

工作原理