记录一下对redis的理解~
Redis
基础信息
Redis是一个开源的，基于内存的数据结构存储，可用作于数据库、缓存、消息中间件。实现语言是c语言。单线程。
Redis可以保存多种数据结构，它的存储基于内存，可以key-Value的形式保存；其保存格式类似于Map
为什么不用Map而使用Redis呢？
- Map是本地存储，无法保证多台机器的缓存一致性，而redis是分布式缓存，多台服务器共享
- Map存储的东西过多，Jvm容易挂掉，所以一般只用于做临时存储，它的有效性会随着jvm的销毁而结束，并且也必须需要手动去编写过期时间
- Redis可以将缓存数据写在硬盘里，不需要被程序的启动和关闭而影响，并且它提供了多样的数据结构和过期机制
为什么要使用缓存机制？
假设请求量和并发量特别大的时候，所有的信息都需要去数据库查询，这样就很容易让数据库挂掉，从而有性能问题（访问反应慢，无法获取数据等），因为数据库的读写都是要经过磁盘，然而磁盘的访问速度没有内存快；
Redis的数据结构
Redis是以key-value的形式存储，Key一定是字符串，则Vlaue可以是String，list，hash，set，sortset等数据结构
Redis并没有直接使用这些数据结构实现key-value的数据库，而是基于这些数据结构创建了一个对象系统，也就是说，Redis使用对象来表示key和value，新建一个键值对的时候则生成两个对象，key对象和value对象
对象都有type(类型)、encoding(编码)、ptr(指向底层数据结构的指针)来表示
Redis的基础信息
Redis的默认端口是6379，默认数据库数量为16，且不同数据库之间是具有隔离性的
过期时间
Redis是基于内存， 内存是有限的，所以我们会去掉一些不常用的数据，所以需要我们设置一下键的过期时间
- 设置键的生存时间可以通过EXPIRE或者PEXPIRE命令。
- 设置键的过期时间可以通过EXPIREAT或者PEXPIREAT命令
- PERSIST(移除过期时间)
- TTL(Time To Live)返回剩余生存时间，以秒为单位
- PTTL以毫秒为单位返回键的剩余生存时间
- 过期时间是保存在RedisDB中的一个叫做 expires的hash表中
过期策略
由于过期时间是保存在表中的，那么到了过期时间是否会直接执行删除呢？它会遵守什么样的过期策略呢？
过期策略分为如下三种1.定时删除（类似定时器的定时）2.惰性删除（取键的时候判断时候过期）3.定期删除（类似定时器的每隔多久）
Redis采用的是惰性删除和定期删除。所以不一定会及时删除的
持久化
因为redis基于内存，如果服务器重启/断电导致了redis的重启，内存数据将会丢失
所以redis有两种持久化的策略：
- RDB：
它所生成的 RDB 文件是一个压缩的二进制文件，基于快照的方式，通过该文件可以还原生成 RDB 文件时的数据库状态
创建方法：
有两个命令可以生成 RDB 文件，一个是 SAVE（阻塞Redis服务器进程）、另一个是 BGSAVE（fork一个子进程，父进程继续处理，写完数据库后新的RDB文件会替换旧）
文件载入：
没有开启AOF持久化，RDB 文件的载入是在服务器启动时自动执行的，所以没有用于载入的命令，期间阻塞主进程。 - AOF：Append-only-file的简写，当redis执行命令时候，将命令写入AOF文件中
实现步骤：
命令追加、文件写入、文件同步
过期键的处理方式
- RDB：创建的时候，过期键不会保存；载入的时候，过期键不会载入
- AOF：如果键过期，但是并未被删除，AOF会保留但是没有实际影响，因为如果过期键被删除，会追加一条DEL命令去记录,在重写AOF文件的时候，程序会对键进行检查，如果过期则会被删除
Redis是单线程的
Redis服务器主要处理文件事件（基于socket通信，I/O多路复用）和时间事件（基于serverCron）
Redis单线程快：1.纯内存操作2.核心是非阻塞I/O 3.单线程就避免了多线程的上下文切换的问题
Redis主从复制（master/replica）
如果访问请求过多，为了提高服务的高可用性，我们可以增加Redis服务器进行主从管理
主服务器负责写请求，从服务器负责读请求
好处：
- 读写分离
- 高可用 ：如果某台服务器挂了，其他服务器还能接受请求
- 处理高并发量
复制功能
在Redis中，用户可以通过执行SALVEOF命令或者设置salveof选项，让一个服务器去复制(replicate)另一个服务器，我们称呼被复制的服务器为主服务器(master)，而对主服务器进行复制的服务器则被称为从服务器(salve)
具体体现形式：
- 同步(sync)：将从服务器的数据库状态更新至主服务器的数据库状态
- 命令传播(command propagate)：主服务器的数据库状态被修改，导致主从服务器的数据库状态不一致，让主从服务器的数据库状态重新回到一致状态。
复制步骤
- 从服务器设置主服务器的IP和端口
- 建立与主服务器的Socket连接
- 发送PING命令(检测Socket读写是否正常与主服务器的通信状况)
- 身份验证(看有没有设置对应的验证配置)
- 从服务器给主服务器发送端口的信息，主服务器记录监听的端口
Redis机制
如果主服务器挂了，Redis提供了哨兵机制去将一台从服务器提升成主服务器，等到主服务器恢复好则变成从服务器
哨兵(Sentinel)模式的原理及功能
- 不停地监控主从服务器是否正常工作（两秒也刺激）
- 如果有故障，哨兵发送信息通知管理员
- 如果主服务器挂了，会主动提升从服务器成主服务器，且配置文件修改
- 哨兵可以作为配置中心，提供当前主服务器的信息
Redis故障
缓存雪崩
可能情况
Redis挂掉了，请求直接访问数据库或者是键都设置同一过期时间，同时失效
解决方案
- 在缓存设置过期时间的时候加上随机值，这样会避免同时过期造成的雪崩
- 可以设置主从复制+哨兵，有效避免redis服务器挂掉造成的影响，提高可用性
缓存穿透
无限制的去请求一个不可能存在的数据（比如说id为负数），由于缓存无法集中，所以造成大量的访问数据库。
解决方案
- java中的过滤器（filter）拦截
- 将请求数据库找不到的数据以空的形式放入缓存，设置较短的过期时间
Redis数据和数据库数据一致性
执行更新操作有两种选择（必须遵守原子性：一起成功一起失败）：
- 先操作数据库，在更新缓存（默认删除缓存在插入）
- 先更新（同上）缓存在更新数据库
解决方案
更新数据库–>删除缓存
高并发的情况几率小：由于读操作会比写操作简单，并且写操作会在写的时候锁表，所以读操作必须要在写操作之前进入，又要晚于写操作更新缓存
删除缓存–>更新数据库
1.放入队列，实行串行化
