類型常量 對象的名稱
REDIS_STRING 字符串對象
REDIS_LIST 列表對象
REDIS_HASH 哈希對象
REDIS_SET 集合對象
REDIS_ZSET 有序集合對象
緩存穿透
什么是緩存穿透轻黑？
一般的緩存系統(tǒng)瘫证，都是按照key去緩存查詢颅筋，如果不存在對應(yīng)的value像街，就應(yīng)該去后端系統(tǒng)查找（比如DB）凤巨。如果key對應(yīng)的value是一定不存在的戈锻，并且對該key并發(fā)請求量很大稍途，就會對后端系統(tǒng)造成很大的壓力呕童。這就叫做緩存穿透。
如何避免意蛀？
1：對查詢結(jié)果為空的情況也進(jìn)行緩存耸别，緩存時(shí)間設(shè)置短一點(diǎn)，或者該key對應(yīng)的數(shù)據(jù)insert了之后清理緩存县钥。
2：對一定不存在的key進(jìn)行過濾秀姐。可以把所有的可能存在的key放到一個(gè)大的Bitmap中若贮，查詢時(shí)通過該bitmap過濾省有⊙髁簦【感覺應(yīng)該用的不多吧】
什么是緩存雪崩？
當(dāng)緩存服務(wù)器重啟或者大量緩存集中在某一個(gè)時(shí)間段失效锥咸，這樣在失效的時(shí)候狭瞎，也會給后端系統(tǒng)(比如DB)帶來很大壓力。
如何避免搏予？
1：在緩存失效后熊锭，通過加鎖或者隊(duì)列來控制讀數(shù)據(jù)庫寫緩存的線程數(shù)量。比如對某個(gè)key只允許一個(gè)線程查詢數(shù)據(jù)和寫緩存雪侥，其他線程等待碗殷。
2：不同的key，設(shè)置不同的過期時(shí)間速缨，讓緩存失效的時(shí)間點(diǎn)盡量均勻锌妻。
3：做二級緩存，A1為原始緩存旬牲，A2為拷貝緩存仿粹，A1失效時(shí)，可以訪問A2原茅，A1緩存失效時(shí)間設(shè)置為短期吭历，A2設(shè)置為長期（此點(diǎn)為補(bǔ)充）
緩存擊穿
一個(gè)key在過期失效的時(shí)候大量訪問打到db,導(dǎo)致db過大
如何避免
加鎖，在訪問key之前擂橘，采用SETNX（set if not exists）來設(shè)置另一個(gè)短期key來鎖住當(dāng)前key的訪問晌区，訪問結(jié)束再刪除該短期key。
總結(jié)：緩存穿透：訪問key,key的value不存在,走DB通贞，
緩存雪崩：多個(gè)緩存同時(shí)失效（重啟或者設(shè)置的時(shí)間一致）
緩存擊穿：一個(gè)key在過期時(shí)間內(nèi)大量訪問
Redis的并發(fā)競爭問題如何解決
使用 redis的樂觀鎖watch機(jī)制
如何實(shí)現(xiàn)持久化
Redis是一種高級key-value數(shù)據(jù)庫朗若。它跟memcached類似，不過數(shù)據(jù)可以持久化昌罩，而且支持的數(shù)據(jù)類型很豐富哭懈。有字符串，鏈表茎用，集 合和有序集合银伟。支持在服務(wù)器端計(jì)算集合的并，交和補(bǔ)集(difference)等绘搞，還支持多種排序功能。所以Redis也可以被看成是一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)服務(wù) 器傅物。
Redis的所有數(shù)據(jù)都是保存在內(nèi)存中夯辖，然后不定期的通過異步方式保存到磁盤上(這稱為“半持久化模式”)；也可以把每一次數(shù)據(jù)變化都寫入到一個(gè)append only file(aof)里面(這稱為“全持久化模式”)董饰。
由于Redis的數(shù)據(jù)都存放在內(nèi)存中蒿褂，如果沒有配置持久化圆米，redis重啟后數(shù)據(jù)就全丟失了，于是需要開啟redis的持久化功能啄栓，將數(shù)據(jù)保存到磁盤上娄帖，當(dāng)redis重啟后，可以從磁盤中恢復(fù)數(shù)據(jù)昙楚。redis提供兩種方式進(jìn)行持久化近速，一種是RDB持久化（原理是將Reids在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)庫記錄定時(shí)dump到磁盤上的RDB持久化），另外一種是AOF（append only file）持久化（原理是將Reids的操作日志以追加的方式寫入文件）堪旧。那么這兩種持久化方式有什么區(qū)別呢削葱，改如何選擇呢？網(wǎng)上看了大多數(shù)都是介紹這兩種方式怎么配置淳梦，怎么使用析砸，就是沒有介紹二者的區(qū)別，在什么應(yīng)用場景下使用爆袍。
2首繁、二者的區(qū)別
RDB持久化是指在指定的時(shí)間間隔內(nèi)將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)集快照寫入磁盤，實(shí)際操作過程是fork一個(gè)子進(jìn)程陨囊，先將數(shù)據(jù)集寫入臨時(shí)文件弦疮，寫入成功后，再替換之前的文件谆扎，用二進(jìn)制壓縮存儲挂捅。
AOF持久化以日志的形式記錄服務(wù)器所處理的每一個(gè)寫、刪除操作堂湖，查詢操作不會記錄闲先，以文本的方式記錄，可以打開文件看到詳細(xì)的操作記錄无蜂。
3伺糠、二者優(yōu)缺點(diǎn)
RDB存在哪些優(yōu)勢呢？
1). 一旦采用該方式斥季，那么你的整個(gè)Redis數(shù)據(jù)庫將只包含一個(gè)文件训桶，這對于文件備份而言是非常完美的。比如酣倾，你可能打算每個(gè)小時(shí)歸檔一次最近24小時(shí)的數(shù)據(jù)舵揭，同時(shí)還要每天歸檔一次最近30天的數(shù)據(jù)。通過這樣的備份策略躁锡，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)災(zāi)難性故障午绳，我們可以非常容易的進(jìn)行恢復(fù)。
2). 對于災(zāi)難恢復(fù)而言映之，RDB是非常不錯(cuò)的選擇拦焚。因?yàn)槲覀兛梢苑浅］p松的將一個(gè)單獨(dú)的文件壓縮后再轉(zhuǎn)移到其它存儲介質(zhì)上蜡坊。
3). 性能最大化。對于Redis的服務(wù)進(jìn)程而言赎败，在開始持久化時(shí)秕衙，它唯一需要做的只是fork出子進(jìn)程，之后再由子進(jìn)程完成這些持久化的工作僵刮，這樣就可以極大的避免服務(wù)進(jìn)程執(zhí)行IO操作了据忘。
4). 相比于AOF機(jī)制，如果數(shù)據(jù)集很大妓笙，RDB的啟動效率會更高若河。
RDB又存在哪些劣勢呢？
1). 如果你想保證數(shù)據(jù)的高可用性寞宫，即最大限度的避免數(shù)據(jù)丟失萧福，那么RDB將不是一個(gè)很好的選擇。因?yàn)橄到y(tǒng)一旦在定時(shí)持久化之前出現(xiàn)宕機(jī)現(xiàn)象辈赋，此前沒有來得及寫入磁盤的數(shù)據(jù)都將丟失鲫忍。
2). 由于RDB是通過fork子進(jìn)程來協(xié)助完成數(shù)據(jù)持久化工作的，因此钥屈，如果當(dāng)數(shù)據(jù)集較大時(shí)悟民，可能會導(dǎo)致整個(gè)服務(wù)器停止服務(wù)幾百毫秒，甚至是1秒鐘篷就。
AOF的優(yōu)勢有哪些呢射亏？
1). 該機(jī)制可以帶來更高的數(shù)據(jù)安全性，即數(shù)據(jù)持久性竭业。Redis中提供了3中同步策略智润，即每秒同步、每修改同步和不同步未辆。事實(shí)上窟绷，每秒同步也是異步完成的，其效率也是非常高的咐柜，所差的是一旦系統(tǒng)出現(xiàn)宕機(jī)現(xiàn)象兼蜈，那么這一秒鐘之內(nèi)修改的數(shù)據(jù)將會丟失。而每修改同步拙友，我們可以將其視為同步持久化为狸，即每次發(fā)生的數(shù)據(jù)變化都會被立即記錄到磁盤中∫牌酰可以預(yù)見钥平，這種方式在效率上是最低的。至于無同步，無需多言涉瘾，我想大家都能正確的理解它。
2). 由于該機(jī)制對日志文件的寫入操作采用的是append模式捷兰，因此在寫入過程中即使出現(xiàn)宕機(jī)現(xiàn)象立叛，也不會破壞日志文件中已經(jīng)存在的內(nèi)容。然而如果我們本次操作只是寫入了一半數(shù)據(jù)就出現(xiàn)了系統(tǒng)崩潰問題贡茅，不用擔(dān)心秘蛇，在Redis下一次啟動之前，我們可以通過redis-check-aof工具來幫助我們解決數(shù)據(jù)一致性的問題顶考。
3). 如果日志過大赁还，Redis可以自動啟用rewrite機(jī)制。即Redis以append模式不斷的將修改數(shù)據(jù)寫入到老的磁盤文件中驹沿，同時(shí)Redis還會創(chuàng)建一個(gè)新的文件用于記錄此期間有哪些修改命令被執(zhí)行艘策。因此在進(jìn)行rewrite切換時(shí)可以更好的保證數(shù)據(jù)安全性。
4). AOF包含一個(gè)格式清晰渊季、易于理解的日志文件用于記錄所有的修改操作朋蔫。事實(shí)上，我們也可以通過該文件完成數(shù)據(jù)的重建却汉。
AOF的劣勢有哪些呢驯妄？
1). 對于相同數(shù)量的數(shù)據(jù)集而言，AOF文件通常要大于RDB文件合砂。RDB 在恢復(fù)大數(shù)據(jù)集時(shí)的速度比 AOF 的恢復(fù)速度要快青扔。
2). 根據(jù)同步策略的不同，AOF在運(yùn)行效率上往往會慢于RDB翩伪∥⒉總之，每秒同步策略的效率是比較高的幻工，同步禁用策略的效率和RDB一樣高效励两。
二者選擇的標(biāo)準(zhǔn)，就是看系統(tǒng)是愿意犧牲一些性能囊颅，換取更高的緩存一致性（aof）当悔，還是愿意寫操作頻繁的時(shí)候，不啟用備份來換取更高的性能踢代，待手動運(yùn)行save的時(shí)候盲憎，再做備份（rdb）。rdb這個(gè)就更有些 eventually consistent的意思了胳挎。
緩存失效策略
二饼疙、3種過期策略
?定時(shí)刪除 ?含義：在設(shè)置key的過期時(shí)間的同時(shí)，為該key創(chuàng)建一個(gè)定時(shí)器慕爬，讓定時(shí)器在key的過期時(shí)間來臨時(shí)窑眯，對key進(jìn)行刪除
?優(yōu)點(diǎn)：保證內(nèi)存被盡快釋放
?缺點(diǎn)： ?若過期key很多屏积，刪除這些key會占用很多的CPU時(shí)間，在CPU時(shí)間緊張的情況下磅甩，CPU不能把所有的時(shí)間用來做要緊的事兒炊林，還需要去花時(shí)間刪除這些key
?定時(shí)器的創(chuàng)建耗時(shí)，若為每一個(gè)設(shè)置過期時(shí)間的key創(chuàng)建一個(gè)定時(shí)器（將會有大量的定時(shí)器產(chǎn)生）卷要，性能影響嚴(yán)重
?沒人用
?惰性刪除 ?含義：key過期的時(shí)候不刪除渣聚，每次從數(shù)據(jù)庫獲取key的時(shí)候去檢查是否過期，若過期僧叉，則刪除奕枝，返回null。
?優(yōu)點(diǎn)：刪除操作只發(fā)生在從數(shù)據(jù)庫取出key的時(shí)候發(fā)生瓶堕，而且只刪除當(dāng)前key隘道，所以對CPU時(shí)間的占用是比較少的，而且此時(shí)的刪除是已經(jīng)到了非做不可的地步（如果此時(shí)還不刪除的話捞烟，我們就會獲取到了已經(jīng)過期的key了）
?缺點(diǎn)：若大量的key在超出超時(shí)時(shí)間后薄声，很久一段時(shí)間內(nèi)，都沒有被獲取過题画，那么可能發(fā)生內(nèi)存泄露（無用的垃圾占用了大量的內(nèi)存）
?定期刪除 ?含義：每隔一段時(shí)間執(zhí)行一次刪除(在redis.conf配置文件設(shè)置hz默辨，1s刷新的頻率)過期key操作
?優(yōu)點(diǎn)： ?通過限制刪除操作的時(shí)長和頻率，來減少刪除操作對CPU時(shí)間的占用--處理"定時(shí)刪除"的缺點(diǎn)
?定期刪除過期key--處理"惰性刪除"的缺點(diǎn)
?缺點(diǎn) ?在內(nèi)存友好方面苍息，不如"定時(shí)刪除"
?在CPU時(shí)間友好方面缩幸，不如"惰性刪除"
?難點(diǎn) ?合理設(shè)置刪除操作的執(zhí)行時(shí)長（每次刪除執(zhí)行多長時(shí)間）和執(zhí)行頻率（每隔多長時(shí)間做一次刪除）（這個(gè)要根據(jù)服務(wù)器運(yùn)行情況來定了）
看完上面三種策略后可以得出以下結(jié)論：
定時(shí)刪除和定期刪除為主動刪除：Redis會定期主動淘汰一批已過去的key
惰性刪除為被動刪除：用到的時(shí)候才會去檢驗(yàn)key是不是已過期，過期就刪除
惰性刪除為redis服務(wù)器內(nèi)置策略
定期刪除可以通過：
?第一竞思、配置redis.conf 的hz選項(xiàng)表谊，默認(rèn)為10 （即1秒執(zhí)行10次，100ms一次盖喷，值越大說明刷新頻率越快爆办，最Redis性能損耗也越大）
?第二、配置redis.conf的maxmemory最大值课梳，當(dāng)已用內(nèi)存超過maxmemory限定時(shí)距辆，就會觸發(fā)主動清理策略
注意：
?上邊所說的數(shù)據(jù)庫指的是內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，默認(rèn)情況下每一臺redis服務(wù)器有16個(gè)數(shù)據(jù)庫（關(guān)于數(shù)據(jù)庫的設(shè)置暮刃，看下邊代碼）跨算，默認(rèn)使用0號數(shù)據(jù)庫，所有的操作都是對0號數(shù)據(jù)庫的操作椭懊，關(guān)于redis數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)诸蚕，查看 第八章 Redis數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)與讀寫原理
集群，高可用，分片
1- 水平分區(qū) VS 垂直分區(qū)
分區(qū)是分割數(shù)據(jù)到多個(gè)Redis實(shí)例的處理過程背犯，因此每個(gè)實(shí)例只保存key的一個(gè)子集坏瘩。有兩種分區(qū)方式：水平分區(qū)、垂直分區(qū)媳板。
1.1 分區(qū)的優(yōu)勢與不足
1.優(yōu)勢
通過利用多臺計(jì)算機(jī)內(nèi)存的和值桑腮，允許我們構(gòu)造更大的數(shù)據(jù)庫。
通過多核和多臺計(jì)算機(jī)蛉幸，允許我們擴(kuò)展計(jì)算能力；通過多臺計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)適配器丛晦，允許我們擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)帶寬
2.不足
涉及多個(gè)key的操作通常是不被支持的：
?當(dāng)兩個(gè)set映射到不同的redis實(shí)例上時(shí)奕纫，你就不能對這兩個(gè)set執(zhí)行交集操作。
?涉及多個(gè)key的redis事務(wù)不能使用烫沙。
?當(dāng)使用分區(qū)時(shí)匹层，數(shù)據(jù)處理較為復(fù)雜，比如你需要處理多個(gè)rdb/aof文件锌蓄，并且從多個(gè)實(shí)例和主機(jī)備份持久化文件升筏。
?增加或刪除容量也比較復(fù)雜。redis集群大多數(shù)支持在運(yùn)行時(shí)增加瘸爽、刪除節(jié)點(diǎn)的透明數(shù)據(jù)平衡的能力您访，但是類似于客戶端分區(qū)、代理等其他系統(tǒng)則不支持這項(xiàng)特性剪决。
1.2 水平分區(qū)
水平分區(qū)是根據(jù)一些規(guī)則把同一業(yè)務(wù)單元的Key拆分到不同的Redis實(shí)例上灵汪。
1.按Range水平分區(qū)
最簡單的分區(qū)方式是按范圍分區(qū)，就是映射一定范圍的對象到特定的Redis實(shí)例
比如柑潦，ID從0到10000的用戶會保存到實(shí)例R0享言，ID從10001到 20000的用戶會保存到R1，以此類推渗鬼。這種方式是可行的览露，并且在實(shí)際中使用，不足就是要有一個(gè)區(qū)間范圍到實(shí)例的映射表譬胎。這個(gè)表要被管理差牛，同時(shí)還需要各種對象的映射表，通常對Redis來說并非是好的方法银择。優(yōu)點(diǎn)：規(guī)則簡單多糠、數(shù)據(jù)均衡性較好、比較容易擴(kuò)展浩考；缺點(diǎn)：請求的負(fù)載不一定均衡夹孔，一般來說，新注冊的用戶會比老用戶更活躍，大range的服務(wù)請求壓力會更大搭伤。
2.對Key哈希水平切分
按照Key進(jìn)行Hash只怎，支持任意類型的Key，然后對得到的Hash值進(jìn)行取模運(yùn)算怜俐，分配到不同Redis實(shí)例上身堡。優(yōu)點(diǎn)：規(guī)則簡單、數(shù)據(jù)均衡性較好拍鲤、請求均勻性較好贴谎；缺點(diǎn)是：不容易擴(kuò)展，擴(kuò)展一個(gè)數(shù)據(jù)服務(wù)季稳，hash方法改變時(shí)候擅这，可能需要進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移。
1.3 垂直分區(qū)
垂直分區(qū)就是把一個(gè)Redis實(shí)例上的不同業(yè)務(wù)單元的Key拆分到不同的Redis實(shí)例上景鼠。
基于Sentinel + master/slave + VIP漂移
redis 內(nèi)存數(shù)據(jù)集大小上升到一定大小的時(shí)候仲翎，就會施行數(shù)據(jù)淘汰策略。redis 提供 6種數(shù)據(jù)淘汰策略：
volatile-lru：從已設(shè)置過期時(shí)間的數(shù)據(jù)集（server.db[i].expires）中挑選最近最少使用的數(shù)據(jù)淘汰
volatile-ttl：從已設(shè)置過期時(shí)間的數(shù)據(jù)集（server.db[i].expires）中挑選將要過期的數(shù)據(jù)淘汰
volatile-random：從已設(shè)置過期時(shí)間的數(shù)據(jù)集（server.db[i].expires）中任意選擇數(shù)據(jù)淘汰
allkeys-lru：從數(shù)據(jù)集（server.db[i].dict）中挑選最近最少使用的數(shù)據(jù)淘汰
allkeys-random：從數(shù)據(jù)集（server.db[i].dict）中任意選擇數(shù)據(jù)淘汰
no-enviction（驅(qū)逐）：禁止驅(qū)逐數(shù)據(jù)
Memcached為每個(gè)item設(shè)置一個(gè)過期時(shí)間铛漓，但不是到期就把item從內(nèi)存刪除溯香，而是訪問item時(shí)，如果到了有效期浓恶，才把item從內(nèi)存中刪除玫坛。
當(dāng)Memcached使用內(nèi)存大于設(shè)置的最大內(nèi)存使用時(shí)，為了騰出內(nèi)存空間來存放新的數(shù)據(jù)項(xiàng)问顷，Memcached會啟動LRU算法淘汰舊的數(shù)據(jù)項(xiàng)昂秃。
使用slabs_alloc函數(shù)申請內(nèi)存失敗時(shí)，就開始淘汰數(shù)據(jù)了杜窄。淘汰規(guī)則是肠骆，從數(shù)據(jù)項(xiàng)列表尾部開始遍歷，在列表中查找一個(gè)引用計(jì)數(shù)器為0的item塞耕，把此item釋放掉蚀腿。
為什么要從item列表尾部開始遍歷呢？ 因?yàn)閙emcached會把剛剛訪問過的item放到item列表頭部扫外，所以尾部的item都是沒有或很少訪問的莉钙，這就是LRU算法的精髓。
如果在item列表找不到計(jì)數(shù)器為0的item筛谚，就查找一個(gè)3小時(shí)沒有訪問過的item磁玉。把他釋放，如果還是找不到驾讲，就返回NULL（申請內(nèi)存失斘蒙 ）席赂。
從上面的分析可以知道，當(dāng)內(nèi)存不足時(shí)时迫，memcached會把訪問比較少或者一段時(shí)間沒有訪問的item淘汰颅停，以便騰出內(nèi)存空間存放新的item。
Memcached的LRU幾種策略
惰性刪除掠拳。memcached一般不會主動去清除已經(jīng)過期或者失效的緩存癞揉，當(dāng)get請求一個(gè)item的時(shí)候，才會去檢查item是否失效溺欧。
flush命令喊熟。flush命令會將所有的item設(shè)置為失效。
創(chuàng)建的時(shí)候檢查姐刁。Memcached會在創(chuàng)建ITEM的時(shí)候去LRU的鏈表尾部開始檢查逊移，是否有失效的ITEM，如果沒有的話就重新創(chuàng)建龙填。
LRU爬蟲。memcached默認(rèn)是關(guān)閉LRU爬蟲的拐叉。LRU爬蟲是一個(gè)單獨(dú)的線程岩遗，會去清理失效的ITEM。
LRU淘汰凤瘦。當(dāng)緩存沒有內(nèi)存可以分配給新的元素的時(shí)候宿礁，memcached會從LRU鏈表的尾部開始淘汰一個(gè)ITEM，不管這個(gè)ITEM是否還在有效期都將會面臨淘汰蔬芥。LRU鏈表插入緩存ITEM的時(shí)候有先后順序梆靖，所以淘汰一個(gè)ITEM也是從尾部進(jìn)行 也就是先淘汰最早的ITEM。
