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[大数据]redis

一、redis总结

既然是总结,那么当别人问起你什么是redis时,我们就要把握从几方面回答这个问题:

1、 是远程字典服务器,完全开源免费的
2、主要是用来做数据缓存,在内存中运行,数据也保存在内存中(访问速度快)
3、是当前热门Nosql(not only sql)数据库之一,Nosql泛指非关系型数据库,指没有固定的关系,以键值对形式存储在内存,也可存储在硬盘
4、与MySQL不是相互替代,是相辅相成的
5、存储结构简单,性能高,易于扩展,支持多语言,保证操作原子性
6、支持多种数据类型)
String(字符串)
Hash(哈希)
List(列表)
Set(集合)
Zset(sorted set:有序集合)

二、进阶Redis

2.1、 线程模型

如果面试官问你,redis的线程模型是单线程还是多线程时?我们把握住一点即可,不同版本有区别。

1、redis 6.x 之前是真正意义上的单线程(处理客户端的连接和执行操作的命令都是由一个线程完成的)。

2、redis 6.x 之后引入多线程(处理客户端请求是由专门的线程处理, 执行命令还是单线程)。

那为什么是用单线程模式,而且速度还那么快?

1.数据存储在内存中,读取速度快, cpu不是性能瓶颈

2.结构简单,key-value 底层是哈希结构,查询操作速度是O(1)

3.采用IO多路复用,非阻塞IO模型,提高连接访问效率

4.单线程执行命令,不存在线程切换,节省开销,而且是线程安全的.

2.2、持久化

为什么我们说redis具有持久化?

redis数据是存储在内存中,内存数据是临时保存,它是支持将数据持久化到硬盘

redis是如何进行数据持久化的:

我们要知道的是,下面这两种形式在redis.conf文件可配置,默认情况下是RDB

RDB(Redis DataBase)
1、直接将内存的数据快照(k-v)存储起来
2、配置触发持久化的机制
AOF(Append Only File)
1、以日志的形式,将写命令存储到文件
2、还原时,将命令逐个执行还原数据
3、默认是不开启的 ( appendonly no )
4、同步机制

appendfsync always 每次set记录一次
appendfsync everysec 没秒记录一次

三、Redis事务

redis在执行单条命令时,单线程一次执行一个线程的执行命令

redis一次操作执行多条命令时,如何保证多条命令能整体执行

这里引入了redis事务,它的操作步骤如下:

1、开启事务,通过multi
2、添加命令时,不会立即执行命令,而是将其放入一个队列
3、执行exec命令,会将队列中多条命令依次执行

通过开启redis事务,我们了解了redis中多条命令的执行过程,同时,我们需要知道,它是不保证多条命令执行的原子性的,通过一个例子解释:当开启了一个事务时,我们进行到添加命令这步,我们是不知道添加命令是否书写正确,你可以故意写错一条,会发现在执行命令时,错误的那条不会执行,而其它正确命令的会执行。还有一点我们需要知道,在执行第三步exec命令时,其它客户端会被隔离,不会交替执行。

四、主从复制

简单理解,就是多台redis服务,其中一台当作主机,其他作为从机。

那为什么需要这种架构的集群呢

假如只有一台redis服务器,万一服务宕机,那么客户端会直接请求mysql,若请求数量过大,那么mysql可能也会宕机,而有多台redis服务器时,即使一台出现故障,那么其他服务还是可以正常运行的。

好了,既然了解了为什么要用集群,接下来我们聊聊它的特点:

1、主机负责写数据,将数据同步到从机,一般的读数据从从机查询
2、实现了读写分离:写命令主机执行,读命令从从机查询

五、哨兵机制

redis提供了哨兵的命令,哨兵是一个独立的进程,会对集群中的redis服务器进行监听,给每个服务器发送请求,若没有响应,则表明发生故障,这时会通过一种机制从从机中选取一台当作主机。当主机恢复后,继续以主机的身份运行,而之前被当作主机的从机,会以从机身份运行。

六、Key的过期策略

我们会为key设置过期时间,那么当时间到达后,会如何处理这些过期的key呢?

1、立即删除
2、惰性删除
3、定时删除
我们会通过这三种方式处理过期key,下面是对这三种方式的解释:

1、立即删除 (实时性高) :到期后会执行回调函数,立即释放内存
2、惰性删除(被动删除):到期后不会立即删除,到下次使用改键的时候,根据记录的状态决 定是否删除,缺点就是占据内存
4、定时删除 (实时性高):每隔一段时间对所有到期的键进行删除

七、缓存处理流程

在这里插入图片描述

7.1、缓存穿透

要点是:缓存没有,数据库也没有

每次key的请求,先访问缓存发现没有,再访问数据库发现也没有,若次数过多,导致数据库压力过大,容易被击垮,这种现象就叫缓存穿透。

那你有什么解决办法吗?

1、在缓存中设置空对象(当访问缓存发现没有,访问数据库发现没有,这是会给缓存返回一个空对象,下次再访问时,不会再去访问数据库,而是返回一个空对象)
2、对查询参数进行验证(减少与数据库的交互)

7.2、缓存击穿

数据库中有访问所需的数据,只是某个热点key在某个时间点过期了,此时若有大量查询访问,发现缓存中没有数据,则会访问数据库,导致数据库崩溃,这种现象就叫缓存击穿。

那你有什么解决办法吗?

1、合理计算并设置过期时间
2、加锁,当访问缓存时发现没有,在去访问数据库时加锁,避免因访问量过大而崩溃。

7.3、缓存雪崩

大量热点key过期或者或者redis服务故障,导致大量的请求到达数据库,导致数据库崩溃。

那你有什么解决办法吗?

1、随机设置有效时间,避免同时失效
2、将不同的热点key放在不同redis服务上
3、设置较长的失效时间
4、在java中设置定时任务,检测key是否过期

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加:2022-09-04 01:18:22  更:2022-09-04 01:22:32 
 
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