2.Redis基础

1.Redis是什么

Redis(Remote Dictionary Server) 是一个使用 C 语言编写的，开源的（BSD许可）高性能非关系型（NoSQL）的键值对数据库。

2.Redis的优点

（一）读写性能优异，每秒可达数十万次的读写
（二）支持持久化，支持AOF和RDB两种持久化策略
（三）支持事物，Redis的每一个操作都是原子性的，也可以将多个操作合并为一个操作，一起执行
（四）数据结构丰富，除了支持string类型的value外还支持hash、set、zset、list等数据结构。
（五）支持主从复制，主机会自动将数据同步到从机，可以进行读写分离。

3.Redis的缺点

（一）数据库容量受到物理内存的限制，不能用作海量数据的高性能读写。
（二）Redis 不具备自动容错和恢复功能，主机从机的宕机都会导致前端部分读写请求失败。
（三）主机宕机，宕机前有部分数据未能及时同步到从机，切换IP后还会引入数据不一致的问题，降低了系统的可用性。
（四）Redis 较难支持在线扩容，在集群容量达到上限时在线扩容会变得很复杂。

4.为什么使用Redis

（一）高性能：可以将数据库的数据缓存在内存之中，在第二次查询时直接在缓存中进行查询，不必再读取数据库，加快程序的执行性能
（二）高并发，操作缓存的并发量远大于访问数据库的并发量

5.Redis与map，Guava缓存的差异

Redis可以保证多个实例共用一份缓存数据，保证每个实例中的缓存数据的一致性，且支持持久化
Map作为缓存，每个实例单独一份，不能保证每个实例中的缓存具有一致性，且不支持持久化

6.Redis为什么这么快

（一）基于纯内存
（二）基于单线程，避免上下文切换
（三）多路IO服用，避免IO阻塞

7.Redis的应用

（一）缓存
（二）消息队列
（三）计数器
（四）分布式锁

8.Redis的数据类型

（一）String——适合最简单的k-v存储，配置信息等，就用这种类型来存储。
（二）hash——存储结构化数据。如商品详情，个人信息详情，新闻详情等。
（三）list——因为list是有序的，存储列表信息。如省市区表、字典表等。因为list是有序的，适合根据写入的时间来排序，如：最新的***，消息队列等。
（四）set——可以对两个set提供交集、并集、差集操作。例如：查找两个人共同的好友等。
（五）Sorted Set——自动会根据score的值进行排序。存储商品的排序信息

9Redis持久化

持久化就是把内存的数据写到磁盘中去，防止服务宕机了内存数据丢失。
（一）RDB
按照一定的时间将内存的数据以快照的形式保存到硬盘中，对应产生的数据文件为dump.rdb
优点：
（1）性能高效，fork一个子进程进行数据的备份，不影响Redis主进程的处理效率
（2）恢复快速

（二）AOF
将每次的写命令记录到单独的日志文件中，当重启Redis会重新将持久化的日志中文件恢复数据。
优点：
（1）数据安全性更高，每一条修改语句都会被记录
（2）日志文件更小，有rewirte操作，合并修改语句

10.Redis缓存的过期策略

（一）定时过期策略，每个key维护一个定时器，定时时间到就清除key，可能会造成CPU负载过大，但过期的key能够及时清除
（二）懒惰清除策略，每次使用key时，才会检查是否过期，如果过期则清楚key，对CPU消耗少，但是可能对于一些不经常使用的key无法及时清除
（三）定期清除策略，隔一段时间就会检查expries字典中的key是否过期，过期就清除，对CPU利用率与内存利用率的则中选择

11.Redis的内存清除策略

1. noeviction：当内存使用超过配置的时候会返回错误，不会驱逐任何键
2. allkeys-lru：加入键的时候，如果过限，首先通过LRU算法驱逐最久没有使用的键
3. volatile-lru：加入键的时候如果过限，首先从设置了过期时间的键集合中驱逐最久没有使用的键
4. allkeys-random：加入键的时候如果过限，从所有key随机删除
5. volatile-random：加入键的时候如果过限，从过期键的集合中随机驱逐
6. volatile-ttl：从配置了过期时间的键中驱逐马上就要过期的键
7. volatile-lfu：从所有配置了过期时间的键中驱逐使用频率最少的键
8. allkeys-lfu：从所有键中驱逐使用频率最少的键

12 Redis的事务

Redis的事物是有Multi，EXEC，Discard，watch，unwatch等命令组成的一组操作
（一）基本的命令
MULTI：开启事务，如果事务中 的命令在入队期间报错，则所有的命令都不会执行，如果在运行期间有命令报错，那么报错的命令不会被执行，其他命令会被执行
WATCH 命令是一个乐观锁，可以为 Redis 事务提供 check-and-set （CAS）行为。 可以监控一个或多个键，一旦其中有一个键被修改（或删除），之后的事务就不会执行，监控一直持续到EXEC命令。
EXEC命令，用于命令的提交执行，在执行期间的其他命令会被加入到等待队列中
DISCARD，客户端可以清空事务队列，并放弃执行事务， 并且客户端会从事务状态中退出。
UNWATCH命令可以取消watch对所有key的监控。
（二）Redis事务的三个阶段
事务开始 MULTI
命令入队
事务执行 EXEC
（三）Redis事物的三大特点
事务被隔离的执行
事务没有隔离级别的概念
事务不支持原子性

13,缓存的失效

https://www.cnblogs.com/midoujava/p/11277096.html
（一）缓存雪崩：短时间内大量的缓存失效，造成大量的数据请求直接落到数据库中，导致数据库坏掉
解决方法：（1）缓存失效的时间随即设置，（2）请求量不大的情况通过给读取数据库的操作加锁来解决
（二）缓存击穿：数据在缓存中不存在，但是在数据库中存在，大量请求会落到数据库上。
解决办法：（1）可以设置热点数据永不过期，（2）当缓存数据失效，去读取数据库时，采用setnx互斥锁操作，避免请求直接落到数据库
（三）缓存穿透，缓存与数据库中的数据都不存在，会一直请求数据库
解决办法：（1）布隆过滤器，（2）当缓存不存在，设置为null

14.如何保证缓存与数据库的一致性

https://developer.aliyun.com/article/712285

15.Redis一次性插入1亿条数据

可以使用pipelining方式插入，将所有的插入一次性提交插入，消耗时间大量减少
基本命令

cat data.txt|redis-cli --pipe

1分30秒 32505440条数据

普通模式，30分钟

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