redis 入门及相关知识汇总

什么是 Redis ？

 1，相对于mysql ，oracle ， 这种关系西数据库， 我们还有非关系数据库服务，他的产生是为了，解决常规数据库的并发能力，传统的关系型数据库受限于IO 和性能瓶颈， nosql 有着比较好的效率和性能，key-value 查询模式。

    那redis 是nosql 中的佼佼者， 他是一块内存高速缓存数据库，（读的速度是 110000次/s ， 写的速度是 81000次/s ,） 底层使用万物之母c 语言编写，试问谁与争锋？，他的数据类型 ，String ,LIst ，set zet hash, 并且他的所有操作的都是原子性，他也支持持久化，rdb （全量备份，节省磁盘空间，回复速度快，但可能丢失数据，） aoF(日志增量备份，数据保存完整，但是整的恢复效率低，占用空间。如果数据比较敏感的，建议两个都开启，如果纯缓存，都不开启，默认开启rdb ) 等持久化方式，而且支持集群，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）。

面试题：redis 为啥那么快，说说reids 线程模型？

1， 很多人都知道redis基于内存，所以快， 那么你是个初级开发，面试官向让你说说细点，。其实就是redis底层有一套完善的多的时间处理机制来保证执行高效的。

redis 内部使用文件事件处理器 file event handler, 这个文件事件处理器是单线程的，所以redis 叫单线程模型。（面试题问，redis, 是单线程还是多线程啊， 单线程，那为啥是单线程啊，不要给你自挖坑那你旧的知道为啥？），它采用io多路复用机制同时监听多个socket ,根据socket 上的事件选择对饮的事件处理器进行处理。

线程模型 

 redis 内部使用文件事件处理器file event handle, 它包含几个部分

1， 多个socket ,2 io多路复用程序， 2， 文件事件分派器， 3 文件处理器（连接应答处理器，命令请求处理器，命令回复 处理器）

之所以说redis 是个单线程其实值文件事件处理器单线程，采用多路复用的方式监听系统上多个soket ,将socket 上产生的事件压入队列中，由文件处理分派器从队列选一个socket 根据事件类型发给相应的事件处理器，

redis 6  版本引入了多线程，上边已经提到redis 单线程处理有着很快地速度，那为啥用多线程？

单线程的瓶颈在于网络io 操作，上， 越纪事读写网络系统会占用大量的cpu ，如果你要对一些大的键值删除，短时间删除不玩，那么对于单线程，后边请求就会阻塞。

Redis 在设计上采用将网络数据读写和协议解析通过多线程的方式来处理，对于命令执行来说，仍然使用单线程操作(在网络数据传输，数据解析使用了多线程，但是数据操作还是单线程)

2， 他的应用场景 ：  缓存 ， 事件的发布订阅。

1, 缓存， 读取前先去redis ,如果没有，读取数据库，将数据拉到redis 对数据库有一定保护，

插入数据时，先写入redis。

   这里涉及到三个比较记混 名字 ，也是面试常问的：

击穿 、穿透 、 雪崩 ：

   1.1  击穿 ：  请求的数据 redis 不存在，捉着数据热点过期， 导致缓存失效， 直接去读取数据库，数据扛不住大量的请求，这就是像是 子弹击穿了 redis （防弹衣）到了数据库实体上.。 解决办法： 1、 互斥锁，保证同一时间只有一个业务员线程更新缓存，为鞥你获取互斥锁的请求，要么等待锁释放重新读取缓存，要么叫返回空，

2.不给热点数据设置过期时间，有后台异步更新缓存，或者在热点数据准备要过期前，提前通知后台线程更新缓存以及重新设置过期时间。

1.2  穿透： 缓存穿透是，用户或者黑客不断的发起请求访问缓存和数据库中没有的数据，导致数据库压力过大。子弹打过来，击穿了防弹衣reids，穿透了数据库。

解决办法：  1，首先一般我们的系统都是有接口鉴权校验的一般是 token 什么的，这种防止随便请求，或者是防止1s 多次请求一个资源。

2，对于缓存取不到， 数据库也没有的请求这时候可以将key-value 写出，key-null, 缓存有效时间可以设置30s,

3，布隆过滤器，bitmap（除了五种基础类型之外的数据结果）  默认为0对请求三次hash 值分别设置1，假设一个没有匹配上就说数据库中没有，直接返回。

1.3  雪崩 

缓存雪崩是，一段时间，缓存集中失效，导致全部走数据库，有可能把数据库瘫痪，

1，雪崩就是缓存中大批数据过期后系统涌入大量请求，redis失效了，就会渗透到数据库，导致数据库宕机，（和击穿类似，就是大量的数据同时过期，缓存实力宕机，就是雪崩）

  解决办法： 让redis 永不过期，2， 将缓存失效时间分散开，防止同一时间过期，3，可以启动服务熔断机制，暂停业务访问服务4，创建redis 集群读写分离。

 redis  的高可用？

  1 ，主从模式

2， 哨兵模式

3， 集群模式

主从模式中，一旦节点由于故障不能提供服务，需要人工将节点升级为主节点，同时还要通知应用更新主节点地址，多数业务场景是不能接收这种故障处理方式的，redis 在2.8开始提供了哨兵架构，

，哨兵模式，由一个或者多个sentienel 实力组成的sentinel系统，它可以监视所有的redis 主节点和从节点，并在被监视的主节点下线后，自动将下线的主服务属下的某个节点升级为新的主节点，但一个哨兵进程对redis 节点进行监控，就可能出现问题，因此可以使用多个哨兵进行监控redis 节点，并且各个哨兵之间还会进行监控(ping)

 总结 ： 哨兵是一个独立的进程，每个哨兵监控一个服务器，哨兵实现消息通知选举

 （1） 发送命令，等待redis 服务器*（主服务和从服务）返回监控其运行状态：（2） 哨兵检测到主节点宕机，会自动将从节点切换成主节点，然后通过发布订阅模式通知其他从节点修改配置文件，让他们切换主机；（3）哨兵之间会相互监控

（1）每个Sentinel以每秒钟一次的频率向它所知的Master，Slave以及其他Sentinel实例发送一个 PING命令。
（2）如果一个实例（instance）距离最后一次有效回复 PING 命令的时间超过 down-after-milliseconds 选项所指定的值， 则这个实例会被 Sentinel标记为主观下线。
（3）如果一个Master被标记为主观下线，则正在监视这个Master的所有 Sentinel 要以每秒一次的频率确认Master的确进入了主观下线状态。
（4）当有足够数量的 Sentinel（大于等于配置文件指定的值）在指定的时间范围内确认Master的确进入了主观下线状态， 则Master会被标记为客观下线。
（5）在一般情况下， 每个 Sentinel 会以每10秒一次的频率向它已知的所有Master，Slave发送 INFO 命令。
（6）当Master被 Sentinel 标记为客观下线时，Sentinel 向下线的 Master 的所有 Slave 发送 INFO 命令的频率会从 10 秒一次改为每秒一次
（7）若没有足够数量的 Sentinel同意Master已经下线， Master的客观下线状态就会被移除；若Master 重新向 Sentinel 的 PING 命令返回有效回复， Master 的主观下线状态就会被移除

补充： redis 作为缓存的时候，随着访问量的增肌，对redis 读写很快，一个节点压力大，通常会使用主从复制，master写为主，slave 读为主，并用哨兵进行监控 

配置方式：首先复制redis.conf

[root@localhost ~]# cd /usr/local/redis/bin/

[root@localhost bin]# cp redis.conf redis6379.conf

[root@localhost bin]# cp redis.conf redis6380.conf

[root@localhost bin]# cp redis.conf redis6381.conf

然后对这3个配置文件redis6379.conf、redis6380.conf、redis6381.conf分别进行修改

①、修改配置端口，分别改成对应的端口即可 port 6380  |  6381 ,

②、修改daemonize为yes

③、配置pid文件路径 pidfile    pidfile  /var/run/redis_6380.pid

④、配置log 文件名字    logfile "6380.log"

⑤、配置rdb文件名       dbfilename dump_6380.rdb

⑥、看情况选择：如果redis配置了密码（requirepass 123456），则还需在从redis服务中设置这一项，如果没有设置密码则忽略这一项

当三份都配置完成后，分别启动这三个服务：

使用  ps -ef | grep redis 查看：

然后通过如下命令选择不同的端口进入到这三个Redis客户端：

01	redis-cli -p 6379

3、设置主从关系

①、设置一主二从：

通过 INFO replication 命令查看发现，三个默认的都是Master角色，

然后我们将 6380 和 6381设置为Slave角色，可以使用如下命令：

• SLAVEOF 127.0.0.1 6379
• 或
• REPLICAOF 127.0.0.1 6379

这时 6380 和 6381成为了Slave，然后查看一下主机(Master)信息：

可以发现主机下面有两个Slave节点。

注：通过这种方式来设置主从关系，一旦服务重启，那么角色关系将不复存在。想要保存这种关系，可以通过Slave的 配置文件来进行配置。

分别编辑 redis6380.conf 和 redis6381.conf 配置文件，加入(约在286行)：

01	replicaof 127.0.0.1 6379

4、测试数据

①、给主节点设置值：set k1 v1

从节点也可以获取到值，说明没问题。

在没有设置主从关系之前，如果主节点内有数据，那么在设置主从关系后，Slave从节点也能获取到主节点原来的数据。

如果Master主节点挂掉了，Slave从节点的角色不会发生变化，一直处于等待状态，直到Master主节点重新启动。

如果要将Slave从节点变成Master节点，可以使用如下命令：

01	SLAVEOF no one