背景
redis用起来很简单 get set即可;平常也没有关注redis较深的东西;但是面试redis基本上都会有,那么redis需要知道哪些东西呢
先插入redis的简介
redis简介
redis是一个k-v形式的no-sql,纯内存操作,性能极高(redis自测工具:redis-benchmark -q -n 100000),且k-v的长度都可以很长;且支持数据结构string、list、hash、set、zset;可以实现很多功能。可以设置过期时间
缺点: 内存受限于物理内存,不能实现海量数据应用
和传统memcached对比
- 比mem支持更多数据类型,mem只支持string
- 比mem快
- 支持持久化
总结以下几点
1淘汰策略
包括淘汰key策略,以及什么时候淘汰
打开淘汰策略:maxmemory <bytes>
设置淘汰策略:maxmemory-policy volatile-lru
淘汰策略:
- 不淘汰,则拒绝接受新的可以
- allkeys-lru,最近最少使用
- volatile-lru,设置了过期时间中lru淘汰
- allkeys-random,随机淘汰
- volatile-random,过期时间key中选择
- volatile-ttl,过期时间key中,选择存活时间短的key
淘汰时间: - 定时淘汰,每个key都定时,实时淘汰
- 惰性淘汰,访问时先判断是否需要淘汰
- 定期淘汰,结合两个;定期淘汰一些key+惰性
2形成热点数据
形成热点数据,因为内存会淘汰,热点数据请求次数多,保证数据存在内存中不被淘汰;
设置内存大小,计算控制需要热点数据的大小,使用lru淘汰
方案:
- 增加过期时间,请求一次增加一次
- 利用zset存储热点次数,数据另存
3集群*
主从
redis.conf
从 slaveof 主ip:port
哨兵
主从同步时,如主宕机了,将崩溃;设置哨兵进行故障前移,主从切换
sentinel.conf
port 26379
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6300 2
集群
集群方案主要有Twemproxy/codis/redis cluster
redis cluster
参考自:https://www.jianshu.com/p/c869feb5581d
cluster-enabled yes
redis-trib.rb(ruby环境)命令创建集群
redis-trib create --replicas 1 127.0.0.1:7000 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002 127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7004 127.0.0.1:7005
新增节点、删除节点、reshard都需要redis-trib.rb手动命令
去中心化、在线分片、使用哈希槽(16484)
集群中机器新增或退出,槽是固定分好的,通过移动槽就可以了。只有在一个节点的主从都down时,集群不可用
集群去中心化,不需代理层,直连redis,客户端连接任意一个redis实例即可;节点的fail是通过半数实例投票产生
一致性hash算法
一致性hash的问题在于分布式中,数据通过hash分部各个机器中,如果机器数量变动,缓存命中率大大降低;而通过一致性hash最多只需要变动附近一台机器的数据,增加虚拟节点,增加命中率
hash槽
redis3中将redis分成16384个hash slot;方便数据动态前移;
将数据通过CRC16校验后对16384取模决定放到哪个节点
4雪崩、穿透、击穿
雪崩
缓存down了或者key同一时间失效,导致请求直接打到数据库
方案:
- 确保高可用
- key失效时间随机化,形成冷热数据时间差
穿透
穿透一般指恶意攻击,即不存在的数据请求缓存没有,请求数据库也没有;于是大量这样的数据一致请求就会穿过redis一致请求数据库
方案:
- 提前过滤,布隆过滤器
- 将数据库没有的该key-null也缓存,直接返回出去,设置过期时间避免真实数据请求不到
击穿
击穿是指高并发下某个key失效,大量请求穿过该key请求数据库,形成数据库压力
方案:
- 设置永不过期
- 使用互斥锁,setnx,加载db重设缓存,del锁;保证缓存继续有效
5缓存数据库双写一致性
参考:https://juejin.im/post/5c3c1df2e51d45207f54b189
数据库更新时,缓存会和数据库数据不一致;所以需要保持一致
保持一致可以通过
- 更新缓存
- 删除缓存
有操作数据库、操作缓存两个操作,所以会出现原子性问题;而且先后顺序也有影响 - 先缓存,再数据库(需要队列串行操作确保数据正确性)
- 先数据库,再缓存(需要消息中间件循环确保缓存删除)
持久化
rdb:定时保存,效率高
aof:每条命令实时持久化保证数据完整
RDB持久化是指在指定的时间间隔内将内存中的数据集快照写入磁盘,实际操作过程是fork一个子进程,先将数据集写入临时文件,写入成功后,再替换之前的文件,用二进制压缩存储。
AOF持久化以日志的形式记录服务器所处理的每一个写、删除操作,查询操作不会记录,以文本的方式记录,可以打开文件看到详细的操作记录。
redis重启会先从aof中恢复数据,认为是更完整的数据