redis学习总结
最近学习了解了一些redis相关知识，希望做一个学习总结，方便以后回顾与君共勉_
学习概要
- redis在项目中的的应用；
- redis的优缺点；
- redis的高级功能；
一. redis在项目中的的应用
缓存
毫无疑问这是Redis当今最为人熟知的使用场景。再提升服务器性能方面非常有效；
排行榜，如果使用传统的关系型数据库来做这个事儿，非常的麻烦，而利用Redis的SortSet数据结构能够非常方便搞定；
计算器/限速器
利用Redis中原子性的自增操作，我们可以统计类似用户点赞数、用户访问数等，这类操作如果用MySQL，频繁的读写会带来相当大的压力；限速器比较典型的使用场景是限制某个用户访问某个API的频率，常用的有抢购时，防止用户疯狂点击带来不必要的压力；
好友关系，利用集合的一些命令，比如求交集、并集、差集等。可以方便搞定一些共同好友、共同爱好之类的功能；
简单消息队列
除了Redis自身的发布/订阅模式，我们也可以利用List来实现一个队列机制，比如：到货通知、邮件发送之类的需求，不需要高可靠，但是会带来非常大的DB压力，完全可以用List来完成异步解耦；
Session共享
以PHP为例，默认Session是保存在服务器的文件中，如果是集群服务，同一个用户过来可能落在不同机器上，这就会导致用户频繁登陆；采用Redis保存Session后，无论用户落在那台机器上都能够获取到对应的Session信息。
二. redis的优缺点
优点：
速度快，完全基于内存，使用C语言实现，网络层使用epoll解决高并发问题，单线程模型避免了不必要的上下文切换及竞争条件；
注意：单线程仅仅是说在网络请求这一模块上用一个线程处理客户端的请求，像持久化它就会重开一个线程/进程去进行处理
丰富的数据类型，Redis有8种数据类型，当然常用的主要是 String、Hash、List、Set、 SortSet 这5种类型，他们都是基于键值的方式组织数据。每一种数据类型提供了非常丰富的操作命令，可以满足绝大部分需求，如果有特殊需求还能自己通过 lua 脚本自己创建新的命令（具备原子性）；
除了提供的丰富的数据类型，Redis还提供了像慢查询分析、性能测试、Pipeline、事务、Lua自定义命令、Bitmaps、HyperLogLog、发布/订阅、Geo等个性化功能。
Redis的代码开源在GitHub，代码非常简单优雅，任何人都能够吃透它的源码；它的编译安装也是非常的简单，没有任何的系统依赖；有非常活跃的社区，各种客户端的语言支持也是非常完善。另外它还支持事务（没用过）、持久化、主从复制让高可用、分布式成为可能
缺点：
数据量太大、数据访问频率非常低的业务都不适合使用Redis，数据太大会增加成本，访问频率太低，保存在内存中纯属浪费资源。
三. redis高级功能
1.redis持久化
Redis为持久化提供了两种方式：
RDB：在指定的时间间隔能对你的数据进行快照存储。
AOF：记录每次对服务器写的操作,当服务器重启的时候会重新执行这些命令来恢复原始的数据。
RDB的持久化配置
# 时间策略
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
# 文件名称
dbfilename dump.rdb
# 文件保存路径
dir /home/work/app/redis/data/
# 如果持久化出错，主进程是否停止写入
stop-writes-on-bgsave-error yes
# 是否压缩
rdbcompression yes
# 导入时是否检查
rdbchecksum yessave 900 1 表示900s内如果有1条是写入命令，就触发产生一次快照，可以理解为就进行一次备份
save 300 10 表示300s内有10条写入，就产生快照
AOF的配置
# 是否开启aof
appendonly yes
# 文件名称
appendfilename "appendonly.aof"
# 同步方式
appendfsync everysec
# aof重写期间是否同步
no-appendfsync-on-rewrite no
# 重写触发配置
auto-aof-rewrite-percentage 100
auto-aof-rewrite-min-size 64mb
# 加载aof时如果有错如何处理
aof-load-truncated yes
# 文件重写策略
aof-rewrite-incremental-fsync yesappendfsync everysec 它其实有三种模式:
always：把每个写命令都立即同步到aof，很慢，但是很安全
everysec：每秒同步一次，是折中方案
no：redis不处理交给OS来处理，非常快，但是也最不安全
一般redis持久化采用两者结合的方式，先用快照迅速恢复数据，在执行用写日志同步最新数据
2.redis主从复制
建立复制
需要注意，主从复制的开启，完全是在从节点发起的；不需要我们在主节点做任何事情。
从节点开启主从复制，有3种方式：
（1）配置文件
在从服务器的配置文件中加入：slaveof
（2）启动命令
redis-server启动命令后加入 --slaveof
（3）客户端命令
Redis服务器启动后，直接通过客户端执行命令：slaveof ，则该Redis实例成为从节点。
上述3种方式是等效的，下面以客户端命令的方式为例，看一下当执行了slaveof后，Redis主节点和从节点的变化。
3.缓存雪崩
缓存雪崩是指redis的key大面积失效，导致大量的数据直接打到数据库，是的数据库无法承受导致宕机。
处理方法：
1.采用互斥锁排队，即如果查询缓存中数据不存在就锁上直到数据库有数据后再打开锁。
2.设置key失效时间为随机值。
4.缓存穿透
缓存穿透是大量的用户恶意攻击服务器，查询缓存中不存在的数据，一般出现在秒杀等场景
防止方法：
1.代码层面，开发人员对用户提交的参数做条件判断，判断参数的合法性。
2.采用互斥锁排队，即如果查询缓存中数据不存在就锁上直到数据库有数据后再打开锁。
3.采用布隆过滤器。
/**
* 使用redis实现的布隆过滤器
*/
abstract class BloomFilterRedis
{
/**
* 需要使用一个方法来定义bucket的名字
*/
protected $bucket;
protected $hashFunction;
public function __construct($config, $id)
{
if (!$this->bucket || !$this->hashFunction) {
throw new Exception("需要定义bucket和hashFunction", 1);
}
$this->Hash = new BloomFilterHash;
$this->Redis = new YourRedis; //假设这里你已经连接好了
}
/**
* 添加到集合中
*/
public function add($string)
{
$pipe = $this->Redis->multi();
foreach ($this->hashFunction as $function) {
$hash = $this->Hash->$function($string);
$pipe->setBit($this->bucket, $hash, 1);
}
return $pipe->exec();
}
/**
* 查询是否存在, 存在的一定会存在, 不存在有一定几率会误判
*/
public function exists($string)
{
$pipe = $this->Redis->multi();
$len = strlen($string);
foreach ($this->hashFunction as $function) {
$hash = $this->Hash->$function($string, $len);
$pipe = $pipe->getBit($this->bucket, $hash);
}
$res = $pipe->exec();
foreach ($res as $bit) {
if ($bit == 0) {
return false;
}
}
return true;
}
}
