**Redis 系列：** 1. [Redis系列（一）Redis入門](https://blog.itzhouq.cn/redis1) 2. [Redis系列（二）Redis的8種資料型別](https://blog.itzhouq.cn/redis2) 3. [Redis系列（三）Redis的事務和Spring Boot整合](https://blog.itzhouq.cn/redis3) 4. [Redis系列（四）Redis配置檔案和持久化](https://blog.itzhouq.cn/redis4) 5. [Redis系列（五）釋出訂閱模式、主從複製和哨兵模式](https://blog.itzhouq.cn/redis5) 6. [Redis系列（六）Redis 的快取穿透、快取擊穿和快取雪崩](https://blog.itzhouq.cn/redis6) 7. [Redis系列（七）Redis面試題](https://blog.itzhouq.cn/redis7) 8. [Redis命令參考](http://redisdoc.com/index.html) ## [1、什麼是 Redis？有什麼特點？](https://blog.itzhouq.cn/redis1) Redis 是一款開源，高效能的 key-value 的非關係型資料庫。 **特點**： 1）支援持久化，可以將記憶體中的資料持久化到磁碟，重啟可以再次從磁碟中載入使用； 2）支援多種資料結構； 3）支援資料的備份：主從模式的備份； 4）高效能，讀速度達 11 萬次/秒，寫速度達到 8.1 萬次/秒 5）支援事務。 ## 2、[說說 Redis 的資料型別](https://blog.itzhouq.cn/redis2) 一共 8 種 5 種基本資料型別：String、Hash、List、Set、Zset 3 種特殊型別：geospatial、hyperloglog、bitmap ## 3、Redis 和 Memcache 的區別？ 1）Memcache 資料都儲存在記憶體中，斷電即失，資料不能超過記憶體大小；而 Redis 的資料可以持久化到硬碟。 2） Memcache 只支援簡單的字串，Redis 有豐富的資料結構； 3）底層實現方式不一樣，Redis 自行構建了 VM 機制，速度更快。 ## 4、Redis 是單程序單執行緒的？ Redis 將資料放在記憶體中，單執行緒執行最高，多執行緒執行反而需要進行 CPU 上下文切換，這是個耗時操作，單執行緒效率最高。 ## 5、[說說 Redis的持久化](https://blog.itzhouq.cn/redis4) Redis 提供了兩種持久化機制：RDB 和 AOF RDB 持久化機制指的是，用資料集快照的方式記錄 Redis 資料庫的所有鍵值對，在某個時間點寫入一個臨時檔案，持久化結束後，用這個臨時檔案替換上次持久化的檔案，達到資料恢復的目的。 **優點**： 1）只有一個檔案 dump.rdb 方便持久化； 2）容災性好，一個檔案可以儲存到安全的磁碟； 3）效能最大化，Redis 會單獨建立（fork）一個子程序進行持久化，主程序不進行任何 IO 操作，保證了效能； 4）在資料較多時，比 AOF 的啟動效率高。 **缺點**： 最後一次持久化的資料可能會丟失。 AOF 持久化，是以獨立日誌的方式記錄每次寫命令，並在 Redis 重啟時重新執行 AOF 檔案中的命令以達到恢復資料的目的。AOF 主要解決資料持久化的實時性。 **優點**： 1）資料安全，配置 appendfsync 屬性，可以選擇不同的同步策略； 2）自動修復功能， redis-check-aof工具可以解決資料一致性問題； **缺點**： 1）AOF 檔案比 RDB 檔案大，且恢復速度慢； 2）資料多時，效率低於 RDB。 ## 6、[Redis 的主從複製](https://blog.itzhouq.cn/redis5#toc_h2_1) 主從複製值的是將一臺 Redis 伺服器的資料複製其他 Redis 伺服器，前者稱之為主節點，後者稱之為從節點。 **主從複製的作用**： 1）資料冗餘：主從複製實現了資料的熱備份； 2）故障修復：當主節點出現故障後，從節點還可以提供服務，實現快速的故障修復。 3）負載均衡：在主從複製的基礎上，配合讀寫分離，可以由主節點提供寫操作，從節點提供讀操作，實現負載均衡，提高併發量； 4）高可用的基石：主從複製是哨兵模式的基礎。 **複製原理**： 從節點啟動成功連線到主節點後，會發送一個 sync 的同步命令。主節點接收到命令之後，啟動後臺的存檔程序，收集所有修改資料庫的命令，在後臺執行完畢後將整個資料檔案傳送到從節點，完成一次完全同步。 **全量複製**：從節點在接收到了資料檔案後，將其存檔檔案載入都記憶體中； **增量複製**：主節點繼續將新收集到修改命令傳遞給從節點，完成同步。 ## 7、[說說哨兵模式](https://blog.itzhouq.cn/redis5) 哨兵模式是為了解決手動切換主節點的問題。Redis 提供了哨兵的命令，哨兵是一個**獨立的程序**。哨兵能夠後臺監控主節點是否故障，如果故障需要將從節點選舉為主節點。 其原理是哨兵通過傳送命令，等待 Redis 伺服器的響應，從而監控多個 Redis 節點。 當只有一個哨兵時，還是可能會出現問題的，比如哨兵自己掛掉。為此，可以使用多哨兵模式，多個哨兵之間相互監控。當主節點宕機了，哨兵1先檢測到這個結果，系統並不會馬上進行 failover 【故障轉移】的過程。僅僅是哨兵1認為主節點不可用的現象稱之為**主觀下線**。當其餘的哨兵也檢測到主節點不可用之後，哨兵之間會進行一次投票選舉從節點中的一個作為新的主節點，這個過程稱之為**客觀下線**。 **哨兵模式的優點**： 1）基於主從複製，高可用； 2）主從可以切換，進行故障轉移，系統可用性好； 3）哨兵模式是主從模式的升級版，手動到自動，更加健壯。 **哨兵模式的缺點**： 1）不方便線上擴容； 2）實現哨兵模式需要很多的配置。 ## 8、[快取穿透、快取擊穿和快取雪崩](https://blog.itzhouq.cn/redis6) ### 快取穿透： **概念**：使用者需要查詢一個數據，快取中沒有，也就是沒有命中，於是向資料庫中發起請求，發現也沒有。當用戶很多的時候，快取都沒有命中，於是都去請求資料庫，這給資料庫造成很大的壓力。 **解決方案**： - 布隆過濾器：是一種資料結構，對所有可能查詢的引數以 hash 方式儲存，先在控制層進行校驗，不符合則丟棄，避免了過多訪問資料庫。 - 快取空物件：當儲存層沒有命中時，即使返回空物件也將其快取起來。（意味著更多的空間儲存，即使設定了過期時間，快取和資料庫還是有段時間資料不一致。） ### 快取擊穿： **概念**：當一個 key 非常熱點時，在不斷扛高併發，集中對這個熱點資料進行訪問，當這個 key 失效的瞬間，請求直接到達資料庫，給資料庫瞬間的高壓力。 **解決方案**： - 設定熱點資料永不過期 - 加分散式鎖：保證每個 key 同時只有一個執行緒去查詢後端服務。 ### 快取雪崩： **概念**：某個時間段，快取集中失效 **解決方案**： - 增加 Redis 叢集的數量 - 限流降級：在快取失效後，通過加鎖和佇列來控制資料庫寫快取的執行緒數量 - 資料預熱：正式部署之前，將資料預先訪問一遍，讓快取失效的時間儘量均勻 ## 9、Redis 的使用場景 1）會話快取：如 單點登入，使用 Redis 模擬 session，SSO 系統生成一個 token，將使用者資訊存到 Redis 中，並設定過期時間； 2）全頁快取 3）作為訊息佇列平臺 4）排行榜和計數器 5）釋出/訂閱：比如聊天系統 6）熱點資料：比如ES中搜索的熱詞 ## 10、Redis 快取如何保持一致性 讀資料的時候首先去 Redis 中讀取，沒有讀到再去 MySQL 中讀取，讀取都資料更新到 Redis 中作為下一次的快取。 寫資料的時候會產生資料不一致的問題。無論是先寫入 Redis 再寫入 MySQL 中，還是先寫入 MySQL 再寫入 Redis 中，這兩步操作**都不能保證原子性**，所以會出現 Redis 和 MySQL 中資料不一致的問題。 **無論採取何種方式都不能保證強一致性**，如果對 Redis 中的資料設定了**過期時間，能夠保證最終一致性**，對架構的優化只能降低發生的概率，不能從根本上避免不一致性。 更新快取的兩種方式：刪除失效快取、更新快取 更新快取和資料庫有兩種順序：先資料庫後快取、先快取後資料庫 兩兩組合，分為四種更新