Redis

  • Redis是基于内存的键值对型的非关系数据库

  • Redis能干嘛

    • 1、内存存储,持久化,内存中是断电即失,所以说持久化很重要(rdb,rof)

      2、效率高,可以用于高速缓存

      3、发布订阅系统

      4、地图详细分析

      5、计时器,计数器(浏览量!)

  • 特性

    • 1、多样的数据类型

      2、持久化

      3、集群

      4、事务

  • Redis是单线程的

    • Redis是很快的,官方表示,Redis是基于内存操作的,CPU不是Redis性能瓶颈,Redis的瓶颈是根据机器的内存和网络带宽,既然可以使用单线程来实现,就使用单线程了,

  • Redis为什么单线程还这么快?

    • Redis是将所有的数据全部放在内存中的,所以说使用单线程取操作效率就是最高的多线程(CPU 上下文会切换,这很耗时),对于内存系统来说,如果没有上下文切换效率就是最高的。多次读写都是在一个CPU上的,在内存情况下,这个就是最佳的方案

    • 省去了很多上下文切换线程的时间

  • 五大数据类

    • 字符串(strings)

    • 散列(hashes)

    • 列表(lists)

    • 集合(sets)

    • 有序集合(sorted sets)

    • 缓存穿透(查不到)

      • 缓存穿透的概念很简单,用户想要查询一个数据,发现 redis 内存数据库没有,也就是缓存没有命中,于是向持久层数据库查询。发线也没有,于是本次查询失败。当用户很多的时候,缓存都没有命中,于是都去请求了持久层数据库。这会给持久层数据库造成很大的压力,这时候就相当于出现了缓存穿透。

      • 解决方法

        • 布隆过滤器

          • 布隆过滤器是一种数据结构,对所有可能查询的参数以 hash 形式存储,在控制层先进行校验,不符合则丢弃,从而避免了对底层存储系统的查询压力。

        • 缓存空对象

          • 当存储层不命中后,即使返回的空对象也将其缓存起来,同时会设置一个过期时间,之后再访问这个数据讲会从缓存中获取,保护了后端数据源。

            • 但是这种方法会存在两个问题:

              • 、如果空值能够内缓存起来,这就意味着缓存需要更多的空间存储更多的键,因为这当中可能会有很多的空值的键

              • 即使对空值设置了过期时间,还是会纯在缓存层和存储层的数据会有一段时间窗口的不一致,这对于需要保持一致性的业务会有影响。

    • 缓存击穿(量太大,缓存过期)

      • 缓存击穿,是指一个key非常热点,再不停的扛着大并发,大并发集中对这一个点进行访问,当这个key在失效的瞬间,持续的大并发就穿破缓存,直接请求数据库,就像在一个屏障上凿开了一个洞。

      • 解决方案

        • 设置热点数据永不过期

        • 加互斥锁

          • 分布式锁:使用分布式锁,保证对于每个 key 同时只有一个线程去查询后端服务,其它线程没有获得分布式锁的权限,因此只需要等待即可。

    • 缓存雪崩

      • 缓存雪崩,是指在某一个时间段,缓存集中过期失效。

      • 比较致命的缓存雪崩,是缓存服务器某个节点宕机或断网

      • 解决方案

        • redis 高可用

          • 这个思想的含义是,既然 redis 有可能挂掉,那我多增几台 redis,这样一台挂掉之后其它的还可以继续工作,其实就是搭建的集群。(异地多活)

        • 限流降级

          • 这个解决方案的思想是,在缓存失效后,通过枷锁或者队列来控制都数据库写缓存的线程数量。比如对某个 key 只允许一个线程查询数据和写缓存,其它线程等待。

        • 数据预热

          • 数据加热的含义就是在正式部署之前,我先把可能的数据先预先访问一遍,这样部分可能大量访问的数据就会加载到缓存中。在即将发生大并发访问前手动触发加载缓存不同的 key ,设置不同的过期时间,让缓存失效的时间点尽量均匀。

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