Redis
2023-03-18 22:05:57 34 举报AI智能生成
Redis总结
作者其他创作
大纲/内容
Redis 过期键的删除策略
惰性删除
定期删除
内存淘汰策略
不淘汰
noeviction （v4.0后默认的）
当内存使用超过配置的时候会返回错误，不会驱逐任何键
对设置了过期时间的数据中进行淘汰
volatile-random
加入键的时候如果过限，从过期键的集合中随机驱逐
volatile-ttl
从配置了过期时间的键中驱逐马上就要过期的键
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
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
全部数据进行淘汰
allkeys-random
加入键的时候如果过限，从所有key随机删除
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
allkeys-lfu
从所有键中驱逐使用频率最少的键
Redis如何做内存优化
缩减键值对象: 缩减键（key）和值（value）的长度
共享对象池
字符串优化
编码优化
控制key的数量
redis事务
相关命令
MULTI ：开启事务，redis会将后续的命令逐个放入队列中，然后使用EXEC命令来原子化执行这个命令系列
EXEC：执行事务中的所有操作命令。
DISCARD：取消事务，放弃执行事务块中的所有命令。
WATCH：监视一个或多个key,如果事务在执行前，这个key(或多个key)被其他命令修改，则事务被中断，不会执行事务中的任何命令。
UNWATCH：取消WATCH对所有key的监视。
事务中出现错误的处理
语法错误（编译器错误）
回滚
Redis类型错误（运行时错误）
不回滚
Redis集群
主从同步/复制
主从复制的作用
数据冗余：主从复制实现了数据的热备份，是持久化之外的一种数据冗余方式。
故障恢复：当主节点出现问题时，可以由从节点提供服务，实现快速的故障恢复；实际上是一种服务的冗余。
负载均衡：在主从复制的基础上，配合读写分离，可以由主节点提供写服务，由从节点提供读服务（即写Redis数据时应用连接主节点，读Redis数据时应用连接从节点），分担服务器负载；尤其是在写少读多的场景下，通过多个从节点分担读负载，可以大大提高Redis服务器的并发量。
高可用基石：除了上述作用以外，主从复制还是哨兵和集群能够实施的基础，因此说主从复制是Redis高可用的基础。
Redis 全量复制的三个阶段
第一阶段是主从库间建立连接、协商同步的过程
第二阶段，主库将所有数据同步给从库
第三个阶段，主库会把第二阶段执行过程中新收到的写命令，再发送给从库
Redis 增量复制的流程
repl_backlog_buffer
replication buffer
Redis 为什么主从全量复制使用RDB而不使用AOF
RDB文件小，AOF文件大，传输RDB降低主库网络带宽的消耗
RDB文件存储的都是二进制数据，从库直接按照RDB协议解析还原数据即可，速度会非常快，而AOF需要依次重放每个写命令，这个过程会经历冗长的处理逻辑，恢复速度相比RDB会慢得多
使用AOF做全量复制，意味着必须打开AOF功能，打开AOF就要选择文件刷盘的策略，选择不当会严重影响Redis性能
哨兵模式
哨兵实现了什么功能
监控（Monitoring）：哨兵会不断地检查主节点和从节点是否运作正常。
自动故障转移（Automatic failover）：当主节点不能正常工作时，哨兵会开始自动故障转移操作，它会将失效主节点的其中一个从节点升级为新的主节点，并让其他从节点改为复制新的主节点。
配置提供者（Configuration provider）：客户端在初始化时，通过连接哨兵来获得当前Redis服务的主节点地址。
通知（Notification）：哨兵可以将故障转移的结果发送给客户端。
Redis 哨兵集群是通过什么方式组建的
哨兵实例之间可以相互发现，要归功于 Redis 提供的 pub/sub 机制，也就是发布 / 订阅机制。
Redis 哨兵的选举机制
分布式算法 - Raft算法
Cluster群集
集群的作用
数据分区，突破了 Redis 单机内存大小的限制，存储容量大大增加，每个主节点都可以对外提供读服务和写服务，大大提高了集群的响应能力
高可用：集群支持主从复制和主节点的自动故障转移(与哨兵类似) ；当任一节点发生故障时，集群仍然可以对外提供服务
集群模式的数据分片
Redis集群引入了哈希槽的概念
Redis集群有 16384 个哈希槽( 编号0-16383)
集群的每个节点负责一部分哈希槽
每个Key 通过 CRC16校验后对16384取余来决定放置哪个哈希槽，通过这个值，去找到对应的插槽所对应的节点，然后直接自动跳转到这个对应的节点上进行存取操作
集群模式的主从复制模型
Redis缓存有哪些问题，如何解决
缓存穿透
缓存穿击
缓存雪崩
Redis6.0为什么要引入多线程
可以充分利用服务器 CPU 资源，目前主线程只能利用一个核
多线程任务可以分摊 Redis 同步 IO 读写负荷
为什么用Redis
读写性能优异
数据类型丰富
Redis支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作
原子性
Redis的所有操作都是原子性的，同时Redis还支持对几个操作全并后的原子性执行。
丰富的特性
Redis支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等特性。
持久化
Redis支持RDB, AOF等持久化方式
发布订阅
Redis支持发布/订阅模式
分布式
为什么Redis 是单线程的以及为什么这么快
redis完全基于内存,绝大部分请求是纯粹的内存操作
数据结构简单,对数据操作也简单
采用单线程模型, 避免了不必要的上下文切换和竞争条件, 也不存在多线程或者多线程切换而消耗CPU, 不用考虑各种锁的问题, 不存在加锁, 释放锁的操作, 没有因为可能出现死锁而导致性能消耗
使用了多路IO复用模型,非阻塞IO
使用底层模型不同,它们之间底层实现方式及与客户端之间的 通信的应用协议不一样,Redis直接构建了自己的VM机制,因为一般的系统调用系统函数的话,会浪费一定的时间去移动和请求
Redis 一般有哪些使用场景
热点数据的缓存
限时业务的运用
计数器相关问题
分布式锁
Redis 五大数据类型
String
结构存储的值
可以是字符串、整数或浮点数
结构的读写能力
对整个字符串或字符串的一部分进行操作；对整数或浮点数进行自增或自减操作；
Hash
结构存储的值
包含键值对的无序散列表
结构的读写能力
包含方法有添加、获取、删除单个元素
List
结构存储的值
一个链表，链表上的每个节点都包含一个字符串
结构的读写能力
对链表的两端进行push和pop操作，读取单个或多个元素；根据值查找或删除元素；
Set
结构存储的值
包含字符串的无序集合
结构的读写能力
字符串的集合，包含基础的方法有看是否存在添加、获取、删除；还包含计算交集、并集、差集等
Zset
结构存储的值
和散列一样，用于存储键值对
结构的读写能力
字符串成员与浮点数分数之间的有序映射；元素的排列顺序由分数的大小决定；包含方法有添加、获取、删除单个元素以及根据分值范围或成员来获取元素
三种特殊的数据类型
HyperLogLogs（基数统计）
Bitmaps (位图)
geospatial （地理位置)
谈
谈
Redis 的对象机制（redisObject)
Redis 的持久化机制
RDB（默认）
触发方式
手动触发
save命令
bgsave命令
自动触发
AOF
Always：同步写回：每个写命令执行完，立马同步地将日志写回磁盘
Everysec，每秒写回：每个写命令执行完，只是先把日志写到AOF文件的内存缓冲区，每隔一秒把缓冲区中的内容写入磁盘
No，操作系统控制的写回：每个写命令执行完，只是先把日志写到AOF文件的内存缓冲区，由操作系统决定何时将缓冲区内容写回磁盘。
混合
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