Redis个人总结

一、概述

1.什么是redis

redis是一个非关系型数据库，数据存储在内存中，因此操作速度非常快，通常用来存储服务器的缓存数据。

2.为什么要用redis

传统数据库查询速度因为有读取磁盘的瓶颈，因此无法支持过大流量的查询，将数据放在内存中，就可以避免磁盘的读写，以支持超大流量的查询。而redis就是这么一个缓存数据库。

3.Redis怎么样

Redis是目前最主流的缓存数据库，除了提供缓存数据的支持外，还因为其单线程、全局唯一、高速读写等特性，提供了如分布式锁等更多场景的支持。

二、Redis的数据类型

1.Redis支持的数据类型

1.String
2.Hash
3.List
4.Set
5.Sorted Set
6.位图
7.地理坐标
8.Stream
9.Bitfield

实际应用上基本都已String为主，存储一些json缓存数据。

三、持久化方法

1.RDB持久化

RDB持久化是Redis的默认持久化功能
SAVE命令 阻塞服务器，创建RDB文件
BGSAVE命令 启动子进程创建RDB文件
RDB持久化是通过时间点快照的方式持久化数据，简而言之就是只会保存执行持久化命令时间点的所有数据，执行命令后创建的数据不会保存到RDB文件中。

2.AOF持久化

与全量式RDB持久化不同，AOF提供的是增量式的持久化功能，这种持久化原理在于，服务器每次执行完写命令后，都会将以协议文本的方式将命令记录到AOF文件的末尾，服务器停机后，通过重新执行AOF文件中的命令，恢复之前的数据。
AOF的优缺点
1.AOF文件的体积比RDB文件大得多
2.AOF文件做数据恢复比RDB文件慢得多
3.进行AOF文件重写会占用大量资源，导致服务器短暂阻塞

3.RDB-AOF混合持久化

Redis4.0之后引入RDB-AOF混合持久化，
将aof-use-rdb-preamble选项设置成yes后
Redis执行AOF重写操作时，首先会将当前数据库状态按RDB持久化方式将数据写入AOF文件中，至于持久化开始后的数据，则以AOF持久化的方式，将命令追加到AOF文件末尾。
换句话说，服务器生成的AOF文件将由两部分组成，开头是RDB文件格式，结尾是AOF格式的数据。

四、缓存击穿、雪崩等场景分析

1.缓存穿透

当大量并发请求去查询一个Redis不存在，且数据库中不存在的数据时，大量请求透过了Redis直接访问数据库，导致服务器宕机。

解决方案：
查询到空数据时，依然将空数据保存到Redis中，保证请求不会直接到达数据库。当该数据新增时，删除Redis空数据。保证读取Redis不发生脏读现象。

2.缓存击穿

当缓存数据有过期时间时，如果过期时间刚过，此时有大量并发请求进来查询这个数据时，虽然查完数据库后会更新缓存，但依旧会有大量请求去查询数据库。此时可能因并发过高导致服务器宕机

解决方案：
可以通过分布式锁，发现数据不在Redis，去查询数据库时加上分布式锁，保证只有一个请求去查询数据库。未获取到锁则重试Redis获取数据。大幅降低了数据库层的压力。

3.缓存雪崩

大量缓存数据设置了相同的过期时间，导致数据同时过期时，数据库请求激增，导致服务器宕机。

解决方案：
避免大量缓存数据使用相同的过期时间，通过使用随机数的方式，保证数据不在同一时间点失效。

4.缓存预热

提前将热点数据加载到Redis，降低数据库的压力，注意不要使用相同的过期时间，防止缓存雪崩。

五、Redis 内存淘汰策略

Redis内存淘汰策略是在Redis内存使用达到限制时，为了释放内存空间而采取的一系列策略。
Redis 提供 8 种数据淘汰策略

1.noeviction（默认策略）

redis默认不会淘汰数据，当内存使用达到限制时，新的写入操作会报错。

2.volatile-lru（最近最少使用）

从设置了过期时间的键中，使用 LRU（Least Recently Used，最近最少使用）算法淘汰数据。

3.volatile-ttl

从设置了过期时间的键中，优先淘汰剩余生存时间（TTL，Time To Live）较短的键。

4.volatile-random：

从设置了过期时间的键中，随机淘汰数据。

5.volatile-lfu：

从已设置过期时间的数据集中挑选最不经常使用的数据淘汰。

6.allkeys-lru：

从所有键中，使用 LRU（Least Recently Used，最近最少使用）算法淘汰数据。

7.allkeys-random：

从所有键中，随机淘汰数据

8.allkeys-lfu：

从所有键中，移除最不经常使用的 key。