Redis(Remote Dictionary Server ),即远程字典服务,是一个开源的,使用C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库,并提供多种语言的API。
面试题:
1.为什么要用Redis
1、内存数据库,快,很快.......
2、工作单线程worker,串行化、原子操作. (IO线程是多线程)
3、IO模型(epoll), 支撑高并发.
4、kv模型,v具有类型结构.
5、具有本地方法,计算向数据移动。(a,b) => 交集
6、二进制安全,Value最大512M
2.Redis到底是多线程还是单线程?
redis6.0之前是单线程,之后也是单线程,但是工作使用的是线程池,io是多线程
1. 纯内存操作
2. 单线程操作,避免了频繁的上下文切换
3. 合理高效的数据结构
4. 采用了非阻塞I/O多路复用机制 epool
4.Redis提供两种持久化机制:
RDB:存储数据结果,关注点在数据(快照)
AOF:存储操作过程,关注点在数据的操作过程(命令)
RDB
优点:
1.恢复数据比较快
2.备份的文件就是原始内存数据的大小,不会额外增加数据占用,
缺点:
快照时间有间隔,不能实时备份,丢失数据可能会比较多
开启子进程备份数据,在数据集比较庞大时,fork()可能会非常耗时,造成服务器在一定时间内停止处理客户端。
AOF的优缺点
优点:
数据安全性高,不易丢数据
AOF文件有序保存了所有写操作,可读性强
缺点:
AOF方式生成文件体积大
数据恢复速度比RDB慢
5.Redis的数据类型?
1)定时删除:在设置键的过期时间的同时,创建一个定时器 timer. 让定时器在键的过期时间来临时,立即执行对键的删除操作。
2)惰性删除:放任键过期不管,但是每次从键空间中获取键时,都检查取得的键是否过期,如果过期的话,就删除该键;如果没有过期,就返回该键。
3)定期删除:每隔一段时间程序就对数据库进行一次检查,删除里面的过期键。至于要删除多少过期键,以及要检查多少个数据库,则由算法决定。
步骤如下:
1.从服务器向主服务器发送同步命令;
2.主数据库接收到同步命令后,会执行 bgsave 命令,在后台生成一个 rdb 文件,并使用一个缓冲区记录从现在开始执行的所有写命令;
3.当主服务器执行完 bgsave 命令后,主服务器会将 bgsave 命令生成的 rdb 文件发送给从服务器;
4.从服务器接收到这个 rdb 文件,然后加载到内存 ;之后主服务器会把刚刚在缓存区的命令同步过来,从服务器就会执行这些命名。(两边就一致了)
5.以上处理完之后,之后主数据库每执行一个写命令,都会将被执行的写命令发送给从数据库。
Redis 内存数据集大小上升到一定大小的时候,就会施行数据淘汰策略。
Redis 提供 8 种数据淘汰策略:
LRU全称Least recently used,意思为淘汰掉最久未使用(即最老)的一条数据;
LFU全称Least-frequently used,意思为淘汰掉过去被访问次数最少的一条数据
淘汰策略名称 |
策略含义 |
人话 |
noeviction |
默认策略,不淘汰数据;大部分写命令都将返回错误 |
不删除任意数据(但redis还会根据引用计数器进行释放),这时如果内存不够时,会直接返回错误。 |
volatile-lru |
从设置了过期时间的数据中根据 LRU 算法挑选数据淘汰(只针对设置过期的keys) |
从设置了过期时间的数据集中,选择最近最久未使用的数据释放 ,最老的删掉 |
allkeys-lru这个是最常用的 |
从所有数据中根据 LRU 算法挑选数据淘汰(所有keys) |
从数据集中(包括设置过期时间以及未设置过期时间的数据集中),选择最近最久未使用的数据释放 最老的删掉 |
allkeys-random |
从所有数据中随机挑选数据淘汰 |
随机选择一个数据进行释放; |
volatile-random |
从设置了过期时间的数据中随机挑选数据淘汰 |
从设置了过期时间的数据集中,随机 |
volatile-ttl |
从设置了过期时间的数据中,挑选越早过期的数据进行删除 |
从设置了过期时间的数据集中,选择马上就要过期的数据进行释放操作 |
allkeys-lfu |
从所有数据中根据 LFU 算法挑选数据淘汰(4.0及以上版本可用) |
淘汰掉过去被访问次数最少的一条数据 |
volatile-lfu |
从设置了过期时间的数据中根据 LFU 算法挑选数据淘汰(4.0及以上版本可用) |
淘汰掉设置了过期时间的key过去被访问次数最少的一条数据 |
我们在实际项目中经常会使用到Redis缓存用来缓解数据库压力,但是当更新数据库时,如何保证缓存及数据库一致性,一般我们采用延时双删策略。
目前系统中常用的做法是一个查询接口,先查询Redis,如果不存在则查询数据库,并将结果放入到Redis中。
为什么是删除缓存,而不是更新缓存呢?主要是如果缓存的内容是带有树型结构或者List,Map,那么更新其中一个内容相对较慢。
本文所讲操作,均是按照如果缓存不存在,查询数据库后,再放入Redis。
1 先删缓存,再更新数据库
2 先更新数据库,再删除缓存
3 普通双删
4 延迟双删
1、线程A删除缓存数据,此时还没更新数据库
2、线程B查询缓存没有数据,查询数据库还是旧数据,放入缓存
3、线程C及其他线程使用旧缓存数据,缓存和数据库不一致
1、线程A更新数据库,此时还没有删除缓存
2、线程B及其他线程此时使用的还是旧缓存数据,和数据库内容不一致
1、线程A先删除缓存,再更新数据库,再删除缓存
2、线程B查询缓存没有数据,在线程A更新数据库之前,查询到旧数据,此时系统时间片切换到线程A执行删除缓存,之后又轮到线程B放入缓存旧数据
3、线程C针对于线程A,查询缓存没有数据,查询到旧数据,放入缓存旧数据
都不能满足缓存和数据一致性。
1、线程A先删除缓存,之后更新数据库
2、线程B和线程C发现缓存没数据,查询数据库。线程B查询到的是旧数据,线程C查询到的是新数据。之后纷纷放入缓存
3、线程A延时3-5秒(时间一般要大于SQL执行时间+线程切换执行时间100ms足够),再将缓存删除。之后其他线程再查询缓存,发现没数据,再次查询数据库及放入缓存都是新数据
极端情况就是线程D,所以延时双删还是不一定能保证缓存及数据一致。
1、在发现缓存没有数据后,在执行查询数据库前,对该Key进行加锁,查询数据库并放入缓存后再解锁,这样可以避免缓存击穿问题,当某个redis数据不存在时,大量线程并发查询数据库。
2、在需要执行双删前,对该Key进行加锁,之后执行删除缓存,更新数据库,放入新数据到缓存,在解锁。保证缓存和数据一致性。
3、加锁的Key都需要设置过期时间,避免因为宕机造成死锁。
1 穿透: 两边都不存在(皇帝的新装)
2 击穿:一个热点的key失效了,这时大量的并发请求直接到达数据库. (提前预热)
3 雪崩:大量key同时失效 (避免大量的key同一时间失效,错峰)
slowlog-log-slower-than
Redis 慢查询日志的时间阈值,单位微妙。
1) 值为正数,执行时间大于该值设置的微秒时才记录到慢日志中。默认 10000 微秒(0.01 秒)。
2) 值为负数,禁用慢查询日志。
3) 值为 0,所有命令都记录到慢日志中
slowlog-max-len
慢查询日志长度,最小值为零。默认 128
当记录新命令并且当前慢日志已达到最大长度时,最旧的一条记录将被删除。
可以通过编辑 redis.conf 或者使用 CONFIG GET/SET 命令来进行配置