为什么使用redis

性能

  • 我们在碰到需要执行耗时特别久,且结果不频繁变动的SQL,就特别适合将运行结果放入缓存。这样,后面的请求就去缓存中读取,使得请求能够迅速响应。

并发

  • 在大并发的情况下,所有的请求直接访问数据库,数据库会出现连接异常。这个时候,就需要使用redis做一个缓冲操作,让请求先访问到redis,而不是直接访问数据库。 

redis优点

(1)支持多种数据类型

(2)纯内存操作

(3)单线程,避免频繁上下文切换

(4)采用异步非阻塞工作机制

redis缺点

  • 缓存和数据库双写一致性问题
  • 缓存雪崩问题
  • (三)缓存击穿问题
  • (四)缓存的并发竞争问题

redis数据类型以及应用场景

1、string

最简单的k/v对,使用set/get操作。v可以是字符串也可以是数字。使用incr、decr,incr by、decr by实现复杂计数功能的缓存。

2、hash

结构化的对象,比较方便的就是操作其中的某个字段。用的最多的就是单点登录,存储用户信息,以cookieId作为key,设置缓存过期时间,能模拟session的效果。

3、list

可以做简单的消息队列。使用lpop和rpush的方式,做先入先出FIFO

可以利用lrange命令,做基于redis的分页功能

4、set

set堆放的是一堆不重复值的集合。所以可以做全局去重的功能

利用交集sinter、并集sunion、差集等操作,可以计算共同喜好,全部的喜好,自己独有的喜好等功能。

5、sorted set

sorted set多了一个权重参数score,集合中的元素能够按score进行排列。可以做排行榜应用,取TOP N操作。

redis的过期策略以及内存淘汰机制

redis采用的是定期删除+惰性删除策略。

定时删除,用一个定时器来负责监视key,过期则自动删除。虽然内存及时释放,但是十分消耗CPU资源。在大并发请求下,CPU要将时间应用在处理请求,而不是删除key,因此没有采用这一策略.

redis默认每个100ms检查,是否有过期的key,有过期key则删除。需要说明的是,redis不是每个100ms将所有的key检查一次,而是随机抽取进行检查(如果每隔100ms,全部key进行检查,redis岂不是卡死)。因此,如果只采用定期删除策略,会导致很多key到时间没有删除。

惰性删除。redis在获取key的时候会检查key是否设置了过期时间并且判断是否到期,如果到期,就会删除key

定期删除+惰性删除的问题

如果定期删除没有删除key,也没有去请求过这个key,那么redis内存会越来越高。需要使用内存淘汰策略。

通过maxmemory-policy volatile-lru设置淘汰策略

redis和数据库双写一致性问题

分析:一致性问题是分布式常见问题,还可以再分为最终一致性和强一致性。数据库和缓存双写,就必然会存在不一致的问题。答这个问题,先明白一个前提。就是如果对数据有强一致性要求,不能放缓存。我们所做的一切,只能保证最终一致性。另外,我们所做的方案其实从根本上来说,只能说降低不一致发生的概率,无法完全避免。因此,有强一致性要求的数据,不能放缓存。

    首先,采取正确更新策略,先更新数据库,再删缓存。其次,因为可能存在删除缓存失败的问题,提供一个补偿措施即可,例如利用消息队列。

如何解决redis的并发竞争key问题

    分析:这个问题大致就是,同时有多个子系统去set一个key。因为生产环境,基本都是redis集群环境,做了数据分片操作。你一个事务中有涉及到多个key操作的时候,这多个key不一定都

存储在同一个redis-server上。因此,redis的事务机制,十分鸡肋。回答:如下所示

(1)如果对这个key操作,不要求顺序

这种情况下,准备一个分布式锁,大家去抢锁,抢到锁就做set操作即可,比较简单。

(2)如果对这个key操作,要求顺序

假设有一个key1,系统A需要将key1设置为valueA,系统B需要将key1设置为valueB,系统C需要将key1设置为valueC.

期望按照key1的value值按照 valueA–>valueB–>valueC的顺序变化。这种时候我们在数据写入数据库的时候,需要保存一个时间戳。假设时间戳如下

系统A key 1 {valueA 3:00}
系统B key 1 {valueB 3:05}
系统C key 1 {valueC 3:10}

那么,假设这会系统B先抢到锁,将key1设置为{valueB 3:05}。接下来系统A抢到锁,发现自己的valueA的时间戳早于缓存中的时间戳,那就不做set操作了。以此类推。

其他方法,比如利用队列,将set方法变成串行访问也可以。总之,灵活变通。