程序员谈话系列——关于redis的一些理解

Posted 2020-11-26 欲码则码

一，redis的数据类型都有什么？

String hash list set sortedset HyperLogLog Pub/Sub

二，缓存雪崩，击穿，传统。

雪崩：一些热点数据都会做缓存，一般会同时进行定时任务刷新。如果key的失效时间时，大量的用户请求涌入会直接落到数据库上，数据库一般会报一下警，但很有可能没有反应就直接挂了。当然重启数据库也会直接被流量打死。比如如果打挂的是一个用户服务的库，那么依赖这个库的接口都会报错，如果不做熔断的话会瞬间挂到一片。

做法：

1，为了避免缓存雪崩，需要将key的过期时间后面加上随机值。

2，如果是集群部署，将热点数据均匀分配到不同的redis数据库中也可以防止全部失效。

3，设置热点数据永不过期。

穿透：大量的不存在的数据请求，会导致数据库压力大，击垮数据库。

做法：

1，参数校检

2，如果在缓存中也取不到，在数据库也找不到，可以将对应的key的value写成null，或者未知错误等等，有效时间可以设置短点，比如30秒。

3，nginx层我记得也有配置项，可以让运维大大对单个IP访问次数超出一定范围的ip都拉黑。

4，使用布隆过滤器。

击穿：

1，热点数据永不过期

2，使用互斥锁

3，分布式锁

4，多级缓存

总结：

事前：主从加哨兵，避免全盘崩溃

事中：多级缓存+Hystrix限流+降级，避免mysql被打死

事后：Redis持久化 恢复缓存数据。

三，分布式锁怎么使用？

Setnx加锁，expire释放锁，或者用set命令ex和nx加锁和解锁，这是原子性的。

四，如何在大量数据中找到很多前置的数据？

可以用keys指令扫出制定模式的key，但是会造成线程阻塞。可以用scan命令。

五，Redis做异步队列如何实现？

用List作为队列，rpush生产消息，lpop消费消息。当没有消息时需要sleep，如果不想sleep就可以用blpop消费消息，没有消息时阻塞直到消息的到来。使用pub/sub模式可以实现1：n的消息队列。但是在消费者下线时，生产消息会丢失，所以可以使用RocketMQ。

六，如何使用redis实现延时队列？

用sortedset存储数据，用时间戳作为score，消息内容作为key，调用zadd来生产消息，消费者可以用zrangebyscore获取N秒前的数据进行数据轮询处理。

七，redis如何实现持久化？

RDB和AOF保证了redis的持久化，重启的时候使用RDB重新构建内存，使用AOF重放近期操作来实现重启之前的状态。（append-only）

八，持久化的过程出现断电会怎么样？

AOF文件中有sync属性，高性能下可以设置一秒一次sync。

九，Pipeline好处？为什么使用？

将IO往返时间缩短为一次。前提是执行的指令没有因果相关性。

十，redis同步机制。

主从同步，第一次同步时，主节点bgsave，同时将后续修改操作记录到buffer中，完成后将RDB文件全量同步到复制节点，复制节点将其加载到内存，加载后通知主节点将修改记录同步到复制节点进行重放即可，后续增量可通过AOF日志同步即可。

十一，redis集群和集群高可用？

Redis cluster，主从读写分离，cluster支持N个master node，每个master可以挂载多个slave node。

Sentinal着眼于高可用，自动选取机制。

Slave的priority设置低，优先级越高。

同等情况下，slave复制的数据越多，优先级越高

相同条件下runid越小越容易被选中。

Cluster着眼于拓展性，在单个redis内存不足时，使用Cluster进行分片存储。

十二，redis为啥那么快呢？

1，单次可达100000+QPS，完全基于内存，绝大多数都是基于纯粹的内存操作。

2，数据结构简单，Redis数据结构专门进行设计的。

3，单线程，避免了上下文切换和竞争条件

4，多路I/O复用模型，非阻塞IO

5，Redis有自己的VM机制，一般系统调用系统函数会浪费时间去移动和请求。

十三，redis的内存淘汰机制？LRU代码？

Redis的过期策略有定期删除和惰性删除。

如果都没有，还有内存淘汰机制。

十四，数据类型用来干啥？

String 用来做缓存，计数器，共享用户session

List Lrange读取某个闭区间的元素，基于List实现分页查询。文章列表

Set集合。好友交集

Soreted Sets做有权重的队列。

十五，并发操作redis的数据问题有哪些？双写一致性？

脏读：可以去Zookeeper中获取分布式锁。

读写串行化，串行到一个内存队列当中。

十六，redis的线程模型

内部使用file event handler，采用IO多路复用机制同时监听多个Socket，根据Socket上的事件选择对应的事件处理器进行处理。

十七，秒杀系统的设计

1，为秒杀系统单开服务和数据库

2，URL动态化，用MD5加密算法加密随机字符串做url，前端代码获取url后台检验才能通过。

3，Redis部署集群。

4，Nginx布置负载均衡。

5，MQ存放订单请求。