碼農翻身——Redis：MySQL算老幾？
前言：上一篇《MySQL：快取算什麼東西？》裡挖了一個坑，也有很多人說沒看過癮，今天接著寫，把坑填上，不過得把視角換一下，讓Redis上臺發言。
我知道MySQL看我不順眼，不就是他的好基友Tomcat不怎麼搭理他了嗎？ 這能怪我？ 誰讓他那麼慢？
張大胖把我Redis安排到這個系統中來，那就是為了提升系統的響應速度，我把資料都暫時放到了記憶體中，每當Tomcat需要的時候直接拿走就是了，都不用聯絡MySQL。只有我這裡沒有資料的時候Tomcat才會給MySQL說一句：“哥們，把這個SQL執行一下啊，把資料告訴我！”
MySQL不死心，不斷使壞，總想著把我給幹掉，恢復他昔日的榮耀和地位。可歷史的車輪滾滾向前，想逆潮流而動，無異於螳臂擋車啊！
有時候我真想把我快取中的資料刪除，讓高併發的訪問都壓到他那裡去， 累死他！ 可一想到自己的職業道德，尤其是張大胖那可憐樣，還是忍了吧。
這一天中午，Tomcat發現流量有些異常，之前大部分的資料我都可以處理，這一次大量的請求在我Redis這裡竟然獲取不到資料！ Tomcat被迫向MySQL求援：“哥們，這兒有一個SQL啊， 這兒還有一個， 又來一個......”
MySQL剛開始非常高興，滿心歡喜地去執行，可是他很快就發現事情不對， 執行完這些SQL，在資料庫中也查不到資料。他不滿地對Tomcat說：“兄弟，你這是在折騰我嗎？ 你看看你這個SQL中where ID = xxxx, 這些ID在資料庫都不存在嘛。”
Tomcat頭也不擡：“又來一個SQL, 還有一個......”
讓我比較佩服的是， MySQL還是比較職業的，儘管有怨氣，他還是不折不扣地執行，很快他就累到了。
整個系統慢如蝸牛，連正常的請求也處理不了。
張大胖趕緊介入，經過一番調查，他發現很多請求故意去查詢那些一定不存在的資料，快取中肯定沒有，於是請求一定會發到MySQL去執行，在流量大時，MySQL就掛掉了。
換句話說：在黑客的精心算計之下，我這個快取成了擺設，快取被穿透了！
張大胖把此事定性為黑客攻擊。
這一次，MySQL終於意識到了我的價值，他出了一個主意：“Redis同學，你把那些不存在的key和對應的空值也快取下來不就行了？下次訪問，就直接返回一個null給這些黑客，別再來找我了。”
我一聽就知道這是個餿主意：“這些key在你那裡都不存在，還讓我快取，那不就是要浪費我的空間嗎？ 張大胖給我分配的空間是有限的啊。”
“你不是可以設定資料的有效期嘛，比如過3分鐘就過期，刪除它，空間不就騰出來了。”
“那在這三分鐘內，如果這個key對應的資料真的被加入到了你MySQL當中，那豈不就不一致了？！” 我問道。
MySQL說道：“如果發生這種情況，就可以想辦法清除掉快取中的資料，只是程式邏輯就變得複雜了......”
“退一步來說，假設我快取了他們，那黑客完全可以換一些新的key來攻擊啊！快取中還是沒有，還得去你那裡查，這個辦法不妥！” 我下了結論。
MySQL說：“如果能事先得知這個key是不是在資料庫存在就好了，可是想知道是否存在，那就得把所有的key都放到快取中，Redis，你能受得了嗎？”
我當然受不了。
Tomcat眼前一亮：“你們聽說過布隆過濾器沒有？”
我說：“當然知道了，這是個神奇的資料結構，只需要極少的空間就可以判斷一個元素是不是在一個集合之內，這正好是我們所需要的場景啊：判斷key是否存在。”
（碼農翻身注：布隆過濾器大家可以參考相關資料，這裡不再展開。）
Tomcat說：“對，比如我們可以把所有的使用者ID建立一個布隆過濾器，這樣當那些黑客的請求過來以後，先用這個過濾器攔截一下，如果黑客要訪問的使用者ID不在這個過濾器中，我們就直接把他踢出去了。”
MySQL也是經驗豐富：“可是這個Bloom Filter有誤報啊，即使某個使用者ID不在集合中，他也可能報告說在集合中。這個時候Tomcat就認為這是一個合法的使用者ID，就去Redis中查，不存在，然後到我這裡查，還是不存在。”
我說：“哎呀，一定的誤報也是允許的，沒有完美的事情，總要付出代價不是？”
大家都表示同意。
黑客的攻擊的威脅解除了，日子又恢復了平靜，MySQL意識到了我的價值，也不再嘮嘮叨叨了。
我這個快取的容量是有限的，不可能無限制地增加，所以張大胖新增到快取的資料有一個有效期，過了有效期，我就會把他刪除，騰出空間，讓別的資料使用。
如果是普通的快取資料失效，那就罷了，大不了從資料庫中再去一次就是了。
可是這一次，有個超級熱門的資料失效了，Tomcat組成的叢集中有無數的執行緒都問我要資料，當我告訴他們這個資料已經失效以後，他們扭頭便轉向MySQL，瘋狂地發出SQL語句，問MySQL要資料。
MySQL傻眼了，這麼多的執行緒，每個要發出的SQL都是相同的，可是又不得不執行。
MySQL又一次累倒了，我想他再次體會到了我的重要性。
他對Tomcat說道：“兄弟，給我發這麼多的一模一樣的SQL，你想累死我啊！ 你就不能控制一下？只讓一個執行緒發查詢過來，讓其他的等待一下？ 那個執行緒取到資料以後，其他執行緒就可以從快取取了！”
Tomcat覺得很有道理，可是現在系統中有多個Tomcat，每個都是平等的，怎麼去選出那個唯一的執行緒呢？
如果是在同一個JVM中還好辦，輕輕鬆鬆用一把程序內的鎖搞定， 可是這分散式的Tomcat，每個都是一個JVM，每個都是一個程序， 怎麼搞？
我說：“這很簡單，我Redis這裡可以提供一個分散式的鎖，誰獲得了這把鎖，誰就可以訪問資料庫。”
MySQL佩服地說：“老弟真是不錯，我服了你了，以後你一定要儘可能的把流量都給擋住，別往我這裡發了，實在是太可怕了！”
Tomcat補充到：“是啊，這Redis快取太重要了！”
突然間他注意到了我還只有一臺機器： “你現在怎麼還是單臺機器？ 一個例項？ 萬一掛了怎麼辦？ 一定得像我一樣，搞叢集，提高可用性啊！”
MySQL說：“啊？ 這多嚇人，從今天開始，我將時時刻刻為你祈禱，上帝保佑，你千萬別掛掉。”
與此同時，張大胖開始著手Redis叢集了......
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