Redis(Remote Dictionary Server) 是一個使用 C 語言編寫的，開源的（BSD許可）高性能非關(guān)系型（NoSQL）的鍵值對數(shù)據(jù)庫蓝撇，鍵的類型只能為字符串果复。
支持五種基本的數(shù)據(jù)類型：字符串(String)、列表(List)渤昌、集合(Set)虽抄、散列表(Hash)、有序集合(Sort Set)独柑。
其他高級數(shù)據(jù)類型：HyperLogLog迈窟，發(fā)布訂閱，事務(wù)忌栅，腳本车酣，GEO, Stream優(yōu)點
讀寫性能優(yōu)異， Redis能讀的速度是110000次/s索绪，寫的速度是81000次/s湖员。
支持?jǐn)?shù)據(jù)持久化，支持AOF和RDB兩種持久化方式瑞驱。
支持事務(wù)娘摔，Redis的所有操作都是原子性的，同時Redis還支持對幾個操作合并后的原子性執(zhí)行唤反。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富凳寺，除了支持string類型的value外還支持hash、set彤侍、zset肠缨、list等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
支持主從復(fù)制盏阶，主機(jī)會自動將數(shù)據(jù)同步到從機(jī)晒奕，可以進(jìn)行讀寫分離。
- Redis應(yīng)用場景
- 計數(shù)器
可以對 String 進(jìn)行自增自減運算般哼，從而實現(xiàn)計數(shù)器功能吴汪。Redis 這種內(nèi)存型數(shù)據(jù)庫的讀寫性能非常高，很適合存儲頻繁讀寫的計數(shù)量蒸眠。 - 緩存
緩存一些熱點數(shù)據(jù)等，也可以緩存序列化后的對象數(shù)據(jù) - 回話緩存
- 全頁緩存(?)
- 查找表(?)
- 消息隊列(訂閱/發(fā)布)
- 分布式鎖功能
- 其他
Set 可以實現(xiàn)交集杆融、并集等操作楞卡，從而實現(xiàn)共同好友等功能。ZSet 可以實現(xiàn)有序性操作，從而實現(xiàn)排行榜等功能蒋腮。
- 持久化
- RDB(默認(rèn)：如果開啟了持久化淘捡，且沒有配置策略)
按照一定的時間將內(nèi)存的數(shù)據(jù)以快照的形式保存到硬盤中，對應(yīng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)文件為dump.rdb池摧。通過配置文件中的save參數(shù)來定義快照的周期焦除。
優(yōu)點：
1. 只有一個文件 dump.rdb，方便持久化作彤。
2. 容災(zāi)性好膘魄，一個文件可以保存到安全的磁盤。
3. 性能最大化竭讳，fork 子進(jìn)程來完成寫操作创葡，讓主進(jìn)程繼續(xù)處理命令，所以是 IO 最大化绢慢。使用單獨子進(jìn)程來進(jìn)行持久化灿渴，主進(jìn)程不會進(jìn)行任何 IO 操作，保證了 redis 的高性能胰舆。
4. 相對于數(shù)據(jù)集大時骚露，啟動恢復(fù)數(shù)據(jù)時比 AOF 的效率更高。
缺點：
1缚窿、數(shù)據(jù)安全性低棘幸。RDB 是間隔一段時間進(jìn)行持久化，如果持久化之間 redis 發(fā)生故障滨攻，會發(fā)生數(shù)據(jù)丟失够话。所以這種方式更適合數(shù)據(jù)要求不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臅r候)
2、AOF（Append-only file)持久化方式：是指所有的命令行記錄以 redis 命令請 求協(xié)議的格式完全持久化存儲)保存為 aof 文件光绕。
- AOF
AOF持久化(即Append Only File持久化)女嘲，則是將Redis執(zhí)行的每次寫命令記錄到單獨的日志文件中，當(dāng)重啟Redis會重新將持久化的日志中文件恢復(fù)數(shù)據(jù)诞帐。
當(dāng)兩種方式同時開啟時欣尼，數(shù)據(jù)恢復(fù)Redis會優(yōu)先選擇AOF恢復(fù)。
優(yōu)點：
1停蕉、數(shù)據(jù)安全愕鼓，aof 持久化可以配置 appendfsync 屬性，有 always慧起，每進(jìn)行一次 命令操作就記錄到 aof 文件中一次菇晃。
2、通過 append 模式寫文件蚓挤，即使中途服務(wù)器宕機(jī)磺送，可以通過 redis-check-aof 工具解決數(shù)據(jù)一致性問題驻子。
3、AOF 機(jī)制的 rewrite 模式估灿。AOF 文件沒被 rewrite 之前（文件過大時會對命令 進(jìn)行合并重寫）崇呵，可以刪除其中的某些命令（比如誤操作的 flushall）)
缺點：
1、AOF 文件比 RDB 文件大馅袁，且恢復(fù)速度慢域慷。
2、數(shù)據(jù)集大的時候汗销，比 rdb 啟動效率低犹褒。
優(yōu)缺點是什么？
AOF文件比RDB更新頻率高大溜，優(yōu)先使用AOF還原數(shù)據(jù)化漆。
AOF比RDB更安全也更大
RDB性能比AOF好
如果兩個都配了優(yōu)先加載AOF
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Redis的過期鍵的刪除策略
Redis的過期策略就是指當(dāng)Redis中緩存的key過期了，Redis如何處理钦奋。
過期策略通常有以下三種：- 定時過期：每個設(shè)置過期時間的key都需要創(chuàng)建一個定時器座云，到過期時間就會立即清除。該策略可以立即清除過期的數(shù)據(jù)付材，對內(nèi)存很友好朦拖；但是會占用大量的CPU資源去處理過期的數(shù)據(jù)，從而影響緩存的響應(yīng)時間和吞吐量
- 惰性過期：只有當(dāng)訪問一個key時厌衔，才會判斷該key是否已過期璧帝，過期則清除。該策略可以最大化地節(jié)省CPU資源富寿，卻對內(nèi)存非常不友好睬隶。極端情況可能出現(xiàn)大量的過期key沒有再次被訪問，從而不會被清除页徐，占用大量內(nèi)存苏潜。
- 定期過期：每隔一定的時間，會掃描一定數(shù)量的數(shù)據(jù)庫的expires字典中一定數(shù)量的key变勇，并清除其中已過期的key恤左。該策略是前兩者的一個折中方案。通過調(diào)整定時掃描的時間間隔和每次掃描的限定耗時搀绣，可以在不同情況下使得CPU和內(nèi)存資源達(dá)到最優(yōu)的平衡效果飞袋。
(expires字典會保存所有設(shè)置了過期時間的key的過期時間數(shù)據(jù)，其中链患，key是指向鍵空間中的某個鍵的指針巧鸭，value是該鍵的毫秒精度的UNIX時間戳表示的過期時間。鍵空間是指該Redis集群中保存的所有鍵麻捻。)
Redis中同時使用了惰性過期和定期過期兩種過期策略蹄皱。
Redis key的過期時間和永久有效分別怎么設(shè)置览闰？
EXPIRE和PERSIST命令
- 緩存異常
- 緩存雪崩
緩存雪崩是指緩存同一時間大面積的失效芯肤，所以巷折，后面的請求都會落到數(shù)據(jù)庫上，造成數(shù)據(jù)庫短時間內(nèi)承受大量請求而崩掉崖咨。
解決方案
- 緩存數(shù)據(jù)的過期時間設(shè)置隨機(jī)锻拘，防止同一時間大量數(shù)據(jù)過期現(xiàn)象發(fā)生。
- 一般并發(fā)量不是特別多的時候击蹲，使用最多的解決方案是加鎖排隊。
- 給每一個緩存數(shù)據(jù)增加相應(yīng)的緩存標(biāo)記，記錄緩存的是否失效新娜，如果緩存標(biāo)記失效僧著，則更新數(shù)據(jù)緩存。
- 緩存穿透
緩存穿透是指緩存和數(shù)據(jù)庫中都沒有的數(shù)據(jù)类咧，導(dǎo)致所有的請求都落到數(shù)據(jù)庫上馒铃，造成數(shù)據(jù)庫短時間內(nèi)承受大量請求而崩掉。
解決方案
- 接口層增加校驗痕惋，如用戶鑒權(quán)校驗区宇，id做基礎(chǔ)校驗，id<=0的直接攔截值戳；
- 從緩存取不到的數(shù)據(jù)议谷，在數(shù)據(jù)庫中也沒有取到，這時也可以將key-value對寫為key-null堕虹，緩存有效時間可以設(shè)置短點卧晓，如30秒（設(shè)置太長會導(dǎo)致正常情況也沒法使用）。這樣可以防止攻擊用戶反復(fù)用同一個id暴力攻擊
- 采用布隆過濾器赴捞，將所有可能存在的數(shù)據(jù)哈希到一個足夠大的 bitmap 中逼裆，一個一定不存在的數(shù)據(jù)會被這個 bitmap 攔截掉，從而避免了對底層存儲系統(tǒng)的查詢壓力
