Redis脑图
2024-05-27 20:38:42 1 举报AI智能生成
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redis脑图
作者其他创作
大纲/内容
具有原子性，在代码中使用
INCR
删除的是列表、集合、有序集合或哈希表类型的 key，如果集合元素过多，是会阻塞Redis的删除的是字符串类型的 key，但是key对应value比较大，比如有几百M
DEL
循环删除元素
scan
随机取出一个 key，这个命令可能导致Redis死循环阻塞
RANDOMKEY
命令
save命令:使 Redis 处于阻塞状态，直到 RDB 持久化完成
bgsave命令
⼿动触发
save m n
flushall
⾃动触发
全量同步时会⾃动触发bgsave命令，⽣成rdb发送给从节点
主从同步
RDB（Redis DataBase）快照式
异步完成，效率⾮常⾼，⼀旦系统出现宕机现象，那么这⼀秒钟之内修改的数据将会丢 失
每秒同步
同步持久化，每次发⽣的数据变化都会被⽴即记录到磁盘中，最多丢⼀条
每修改同步
由操作系统控制，可能丢失较多数据
不同步
自动重写
手动重写
AOF重写
AOF（Append Only File）
4.0混合持久化
持久化
对⽐：● AOF⽂件⽐RDB更新频率⾼，优先使⽤AOF还原数据。AOF⽐RDB更安全也更⼤● RDB性能⽐AOF好● 如果两个都配了优先加载AOF
先读缓存如果命中，直接返回如果缺失，查 DB 并将结果放入缓存，再返回
查询
新增数据，直接存 DB，修改、删除数据，先更新DB，再删缓存
增、删、改
旁路缓存
1. 先更新Mysql，再更新Redis，如果更新Redis失败，可能仍然不⼀致
2. 先删除Redis缓存数据，再更新Mysql，再次查询的时候在将数据添加到缓存中
3. 延时双删，步骤是：先删除Redis缓存数据，再更新Mysql，延迟⼏百毫秒再删除Redis缓存数据，
数据一致(MySQL)
惰性删除
定期删除
会有阻塞线程的可能性
过期key的删除
Redis已用内存超过maxmemory限定时
淘汰很久没被访问过的数据，以最近一次访问时间作为参考。
Least Recently Used，LRU
淘汰最近一段时间被访问次数最少的数据，以次数作为参考。
Least Frequently Used，LFU
主动清理策略
key
1. ⾸先利⽤setnx来保证：如果key不存在才能获取到锁，如果key存在，则获取不到锁
2. 然后还要利⽤lua脚本来保证多个redis操作的原⼦性
3. 同时还要考虑到锁过期，所以需要额外的⼀个看⻔狗定时任务来监听锁是否需要续约
4. 同时还要考虑到redis节点挂掉后的情况，所以需要采⽤红锁的⽅式来同时向N/2+1个节点申请锁，都申请到了才证明获取锁成功，这样就算其中某个redis节点挂掉了，锁也不能被其他客户端获取到
给获得锁的线程，开启一个定时守护线程，每隔时检查锁是否存在，延长锁key的生存时间，这就解决了锁过期释放，业务还没执行完的情况。
Redisson框架
集群部署分布式锁Redlock+Redisson
分布式锁
单线程快的原因：
1. 纯内存操作
2. 核⼼是基于⾮阻塞的IO多路复⽤机制
3. 单线程反⽽避免了多线程的频繁上下⽂切换带来的性能问题
Redis单线程为什么这么快
单线程
主从切换导致雪崩
脑裂
1、直接写个缓存刷新页面，上线时手工操作一下；
2、数据量不大，可以在项目启动的时候自动进行加载；
3、定时刷新缓存；
缓存预热
问题
综述
⽤来做最简单的数据，可以缓存某个简单的字符串，也可以缓存某个json格式的字符串，Redis分布式锁的实现就利⽤了这种数据结构，还包括可以实现计数器、Session共享、分布式ID
1.字符串（strings）
Redis的列表通过命令的组合，既可以当做栈，也可以当做队列来使⽤，可以⽤来缓存类似微信公众号、微博等消息流数据
2.字符串列表（lists）
和列表类似，也可以存储多个元素，但是不能重复，集合可以进⾏交集、并集、差集操作，从⽽可以实现类似，我和某⼈共同关注的⼈、朋友圈点赞等功能
3.字符串集合（sets）
集合是⽆序的，有序集合可以设置顺序，可以⽤来实现排⾏榜功能
4.有序字符串集合（sorted sets）
可以⽤来存储⼀些key-value对，更适合⽤来存储对象
5.哈希（hashes）
数据结构
1、在过期时间上增加⼀点随机值2、服务降级：暂停非核心数据查询缓存，返回预定义信息（错误页面，空值等）3、跑定时任务，在缓存失效前刷进新的缓存搭建⼀个⾼可⽤的Redis集群
某一时刻大批量热点数据同时过期
1、事前预防：搭建高可用集群事前预防:
2、多级缓存:缺点是实现复杂度高
3、熔断:通过监控一旦雪崩出现，暂停缓存访问，待实例恢复，返回预定义信息(有损方案
4、限流:通过监控一旦发现数据库访问量超过阈值，限制访问数据库的请求数(有损方案)
redis宕机
缓存雪崩
某⼀个热点key突然失效
这个热点key不设置过期时间（永不过期）加上互斥锁
缓存击穿
很可能被恶意请求利用
⼤量key都在redis中不存在
将此不存在的key 关联 null值放入缓存，缺点是这样的key 没有任何业务作用，白占空间
① 过滤器可以用来判定 key 不存在，发现这些不存在的 key，把它们过滤掉就好
② 需要将所有的key 都预先加载至布隆过滤器
③ 布隆过滤器不能删除，因此查询删除的数据一定会发生穿透
超链接
解决：布隆过滤器
解决
缓存穿透
缓存雪崩与缓存击穿都是数据库中有，但缓存暂时缺失
缓存雪崩与缓存击穿都能自然恢复，但缓存穿透则不能
区别
缓存失效
全量复制
主从第一次同步是全量同步，但如果slave重启后同步，则执行增量同步
部分复制
读操作：主库、从库都可以执行处理；
写操作：先在主库执行，再由主库将写操作同步给从库。
读写分离
主从模式主从复制、读写分离
主观下线：哨兵进程会使用 PING 命令检测它自己和主、从库的网络连接情况，用来判断实例的状态， 如果单哨兵发现主库或从库对 PING 命令的响应超时了，那么，哨兵就会先把它标记为“主观下线”
客观下线：在哨兵集群中，基于少数服从多数，多数实例都判定主库已“主观下线”，则认为主库“客观下线”。
监控：哨兵进程会周期性地给所有的主从库发送 PING 命令，检测它们是否仍然在线运行。
选主（选择主库）：主库挂了以后，哨兵基于一定规则评分选选举出一个从库实例新的主库 。
通知 ：哨兵会将新主库的信息发送给其他从库，让它们和新主库建立连接，并进行数据复制(让从库执行replacaof，与新主库同步)。同时，哨兵会把新主库的信息广播通知给客户端，让它们把请求操作发到新主库上。
发布 / 订阅机制
哨兵集群的通信
哨兵模式
hash分片算法
Cluster模式
集群
事务
Redis
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