我是Redis
你好挚歧，我是Redis，一個叫Antirez的男人把我?guī)У搅诉@個世界上吁峻。
說起我的誕生滑负，跟關(guān)系數(shù)據(jù)庫MySQL還挺有淵源的。
在我還沒來到這個世界上的時候用含，MySQL過的很辛苦矮慕，互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的越來越快，它容納的數(shù)據(jù)也越來越多啄骇，用戶請求也隨之暴漲痴鳄，而每一個用戶請求都變成了對它的一個又一個讀寫操作，MySQL是苦不堪言缸夹。尤其是到“雙11”痪寻、“618“這種全民購物狂歡的日子，都是MySQL受苦受難的日子虽惭。
據(jù)后來MySQL告訴我說橡类，其實有一大半的用戶請求都是讀操作，而且經(jīng)常都是重復(fù)查詢一個東西芽唇，浪費它很多時間去進(jìn)行磁盤I/O顾画。
后來有人就琢磨，是不是可以學(xué)學(xué)CPU，給數(shù)據(jù)庫也加一個緩存呢研侣？于是我就誕生了谱邪！
出生不久，我就和MySQL成為了好朋友庶诡，我們倆常常攜手出現(xiàn)在后端服務(wù)器中惦银。
應(yīng)用程序們從MySQL查詢到的數(shù)據(jù)，在我這里登記一下灌砖，后面再需要用到的時候璧函，就先找我要，我這里沒有再找MySQL要基显。
為了方便使用蘸吓，我支持好幾種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲：
- String
- Hash
- List
- Set
- SortedSet
- Bitmap
- ······
因為我把登記的數(shù)據(jù)都記錄在內(nèi)存中，不用去執(zhí)行慢如蝸牛的I/O操作撩幽，所以找我要比找MySQL要省去了不少的時間呢库继。
可別小瞧這簡單的一個改變，我可為MySQL減輕了不小的負(fù)擔(dān)窜醉！隨著程序的運行宪萄，我緩存的數(shù)據(jù)越來越多，有相當(dāng)部分時間我都給它擋住了用戶請求榨惰，這一下它可樂得清閑自在了拜英！
有了我的加入，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的性能提升了不少琅催，這都?xì)w功于我為數(shù)據(jù)庫挨了不少槍子兒居凶。
緩存過期 && 緩存淘汰
不過很快我發(fā)現(xiàn)事情不妙了，我緩存的數(shù)據(jù)都是在內(nèi)存中藤抡，可是就算是在服務(wù)器上侠碧，內(nèi)存的空間資源還是很有限的，不能無節(jié)制的這么存下去缠黍，我得想個辦法弄兜，不然吃棗藥丸。
不久瓷式，我想到了一個辦法：給緩存內(nèi)容設(shè)置一個超時時間替饿，具體設(shè)置多長交給應(yīng)用程序們?nèi)ピO(shè)置，我要做的就是把過期了的內(nèi)容從我里面刪除掉蒿往，及時騰出空間就行了盛垦。
超時時間有了，我該在什么時候去干這個清理的活呢瓤漏？
最簡單的就是定期刪除腾夯，我決定100ms就做一次颊埃，一秒鐘就是10次！
我清理的時候也不能一口氣把所有過期的都給刪除掉蝶俱，我這里面存了大量的數(shù)據(jù)班利，要全面掃一遍的話那不知道要花多久時間，會嚴(yán)重影響我接待新的客戶請求的榨呆！
時間緊任務(wù)重罗标，我只好隨機(jī)選擇一部分來清理，能緩解內(nèi)存壓力就行了积蜻。
就這樣過了一段日子闯割，我發(fā)現(xiàn)有些個鍵值運氣比較好，每次都沒有被我的隨機(jī)算法選中竿拆，每次都能幸免于難宙拉，這可不行，這些長時間過期的數(shù)據(jù)一直霸占著不少的內(nèi)存空間丙笋！氣抖冷谢澈！
我眼里可揉不得沙子！于是在原來定期刪除的基礎(chǔ)上御板，又加了一招：
那些原來逃脫我隨機(jī)選擇算法的鍵值锥忿，一旦遇到查詢請求，被我發(fā)現(xiàn)已經(jīng)超期了怠肋，那我就絕不客氣敬鬓，立即刪除。
這種方式因為是被動式觸發(fā)的笙各，不查詢就不會發(fā)生列林，所以也叫惰性刪除！
可是酪惭，還是有部分鍵值，既逃脫了我的隨機(jī)選擇算法者甲，又一直沒有被查詢春感，導(dǎo)致它們一直逍遙法外！而于此同時虏缸，可以使用的內(nèi)存空間卻越來越少鲫懒。
而且就算退一步講，我能夠把過期的數(shù)據(jù)都刪除掉刽辙，那萬一過期時間設(shè)置的很長窥岩，還沒等到我去清理，內(nèi)存就吃滿了宰缤，一樣要吃棗藥丸颂翼，所以我還得想個辦法晃洒。
我苦思良久，終于憋出了個大招：內(nèi)存淘汰策略朦乏，這一次我要徹底解決問題球及！
我提供了8種策略供應(yīng)用程序選擇，用于我遇到內(nèi)存不足時該如何決策：
- noeviction：返回錯誤呻疹，不會刪除任何鍵值
- allkeys-lru：使用LRU算法刪除最近最少使用的鍵值
- volatile-lru：使用LRU算法從設(shè)置了過期時間的鍵集合中刪除最近最少使用的鍵值
- allkeys-random：從所有key隨機(jī)刪除
- volatile-random：從設(shè)置了過期時間的鍵的集合中隨機(jī)刪除
- volatile-ttl：從設(shè)置了過期時間的鍵中刪除剩余時間最短的鍵
- volatile-lfu：從配置了過期時間的鍵中刪除使用頻率最少的鍵
- allkeys-lfu：從所有鍵中刪除使用頻率最少的鍵
有了上面幾套組合拳吃引，我再也不用擔(dān)心過期數(shù)據(jù)多了把空間撐滿的問題了~
緩存穿透 && 布隆過濾器
我的日子過的還挺舒坦，不過MySQL大哥就沒我這么舒坦了刽锤，有時候遇到些煩人的請求镊尺，查詢的數(shù)據(jù)不存在，MySQL就要白忙活一場并思！不僅如此庐氮，因為不存在，我也沒法緩存啊纺荧，導(dǎo)致同樣的請求來了每次都要去讓MySQL白忙活一場旭愧。我作為緩存的價值就沒得到體現(xiàn)啦！這就是人們常說的緩存穿透宙暇。
這一來二去输枯，MySQL大哥忍不住了：“唉，兄弟占贫，能不能幫忙想個辦法桃熄，把那些明知道不會有結(jié)果的查詢請求給我擋一下”
這時我想到了我的另外一個好朋友：布隆過濾器
我這位朋友別的本事沒有，就擅長從超大的數(shù)據(jù)集中快速告訴你查找的數(shù)據(jù)存不存在（悄悄告訴你型奥，我的這位朋友有一點不靠譜瞳收，它告訴你存在的話不能全信，其實有可能是不存在的厢汹，不過它他要是告訴你不存在的話螟深，那就一定不存在）。
我把這位朋友介紹給了應(yīng)用程序烫葬，不存在的數(shù)據(jù)就不必去叨擾MySQL了界弧，輕松幫忙解決了緩存穿透的問題。
緩存擊穿 && 緩存雪崩
這之后過了一段時間太平日子搭综，直到那一天···
有一次垢箕，MySQL那家伙正優(yōu)哉游哉的摸魚，突然一大堆請求給他懟了過去兑巾，給他打了一個措手不及条获。
一陣忙活之后，MySQL怒氣沖沖的找到了我蒋歌，“兄弟帅掘，咋回事啊委煤，怎么一下子來的這么猛”我查看了日志，趕緊解釋到：“大哥锄开，實在不好意思素标，剛剛有一個熱點數(shù)據(jù)到了過期時間，被我刪掉了萍悴，不巧的是隨后就有對這個數(shù)據(jù)的大量查詢請求來了头遭，我這里已經(jīng)刪了，所以請求都發(fā)到你那里來了”
“你這干的叫啥事癣诱，下次注意點啊”计维，MySQL大哥一臉不高興的離開了。
這一件小事我也沒怎么放在心上撕予，隨后就拋之腦后了鲫惶，卻沒曾想幾天之后竟捅了更大的簍子。
那一天实抡，又出現(xiàn)了大量的網(wǎng)絡(luò)請求發(fā)到了MySQL那邊欠母，比上一次的規(guī)模大得多，MySQL大哥一會兒功夫就給干趴下了好幾次吆寨！
等了好半天這一波流量才算過去赏淌，MySQL才緩過神來。
“老弟啄清，這一次又是什么原因六水？”，MySQL大哥累的沒了力氣辣卒。
“這一次比上一次更不巧掷贾，這一次是一大批數(shù)據(jù)幾乎同時過了有效期，然后又發(fā)生了很多對這些數(shù)據(jù)的請求荣茫，所以比起上一次這規(guī)模更大了”
MySQL大哥聽了眉頭一皺想帅，“那你倒是想個辦法啊，三天兩頭折磨我啡莉，這誰頂?shù)米“博脑。?/strong>”
“其實我也很無奈，這個時間也不是我設(shè)置的票罐，要不我去找應(yīng)用程序說說，讓他把緩存過期時間設(shè)置的均勻一些泞边？至少別讓大量數(shù)據(jù)集體失效”
“走该押，咱倆一起去”
后來，我倆去找應(yīng)用程序商量了阵谚，不僅把鍵值的過期時間隨機(jī)了一下蚕礼，還設(shè)置了熱點數(shù)據(jù)永不過期烟具，這個問題緩解了不少。哦對了奠蹬，我們還把這兩次發(fā)生的問題分別取了個名字：緩存擊穿和緩存雪崩朝聋。
我們終于又過上了舒適的日子···
彩蛋
那天，我正在努力工作中囤躁，不小心出了錯冀痕，整個進(jìn)程都崩潰了。
當(dāng)我再次啟動后狸演，之前緩存的數(shù)據(jù)全都沒了言蛇，暴風(fēng)雨似的請求再一次全都懟到了MySQL大哥那里。
唉宵距，要是我能夠記住崩潰前緩存的內(nèi)容就好了···
