Redis是目前最为主流的缓存技术之一，Redis基于内存操作从而拥有强大的性能，可以达到每秒10万次的请求，可以说是一款非常强大的缓存技术了。

本文分为三部分：

基础知识介绍
常用技术讲解与缓存机制
使用场景、缓存问题

基础知识介绍

NoSQL概述

什么是NoSQL？

NoSQL = Not Only SQL （不仅仅是SQL）

关系型数据库：表格，行，列

非关系型数据库：没有固定的查询语言，键值对存储，列存储，文档存储

随着web2.0互联网的诞生！传统的关系型数据库很难对付web2.0时代！尤其是超大规模的高并发的社区。

NoSQL 特点

1、方便扩展

2、大数据量高性能（Redis 一秒写8万次，读取11万）

3、数据类型是多样性的

NoSQL四大分类

KV键值对：如Redis主要是用于内容缓存，主要是为了处理大量数据高访问负载

文档型数据库：如MongoDBMongoDB 是一个基于分布式文件存储的数据库

列存储数据库：如HBase分布式文件系统，以列簇式存储，将同一列数据存储在一起

图关系数据库：如Neo4j他不是存图形，放的是关系，比如：朋友圈社交网络，广告推荐！

Redis简介

Redis 是什么？

Redis（Remote Dictionary Server )，即远程字典服务，它是一个开源的由ANSI C语言编写，性能优秀、支持网络、可持久化的Key-Value内存的NoSQL数据库!

Redis 能干嘛？

1、内存存储、持久化。

2、效率高，可以用于高速缓存

3、发布订阅系统

4、计时器、浏览量！

5、........

Redis好处

主要从“高性能”和“高并发”这两点来介绍。

Redis缓存机制与应用

把数据库数据存入缓存，请求直接从内存中读取不用经过数据库，减轻数据库压力并且提升性能。

常用技术讲解与缓存机制

Redis主要有5种数据类型，包括String，List，Set，Zset，Hash，满足大部分的使用要求

String

String：session、对象、小文件（存文件流字节数组，比磁盘IO快）？
int：秒杀、限流、计数
bitmap：

场景1.setbit和bitcount结合可以统计一年365天哪天有用户操作过，getbit可以获取某一天是否用户操作过

场景2.权限控制，比如每个权限对应一个bit,哪个用户有该权限，该位为1，没权限为0

list

替换java jvm中的集合，可以作为数据共享，java的话多进程间不能共享或不好共享

hash

可以使redis key变少，类似对象。

场景1.商品详情页、商品对应的收藏数、库存啊，放在redis中因为是原子性的，多地方访问都是实时性的

场景2.聚合场景：一个对象在数据库中可能各个属性在不同表，可以聚合到redis同个对象中

set

set性能慢，可以单独redis实例

场景1.SRANDMEMBER或者spop命令可以用来抽奖

场景2.随机事件

场景3.共同好友（交集）

场景4.推荐好友（差集）

sorted_set

有序集合，数量少时底层是zipList压缩表，数据多了变skiplist

场景1.排行榜

场景2.有序事件

场景3.评论分页

Redis缓存机制与应用

Redis 中除开最常用的 5 种数据类型之外，还有 3 种特殊的数据类型

Redis缓存机制与应用

可以通过help命令查询相关类型命令说明，比如：

help @string help @list1

事务

Redis 事务本质：一组命令的集合！一个事务中的所有命令都会被序列化，在事务执行过程的中，会按照顺序执行！

Redis单条命令式保存原子性的，但是事务不保证原子性！

# 开启事务 
multi  

#命令入队 
set k1 v1 
set k2 v2   
get k2    


# 执行事务
exec   1

Redis缓存机制与应用

Redis持久化

持久化就是把内存的数据写到磁盘中去，防止服务宕机了内存数据丢失。

redis提供两种持久化机制 RDB（默认）和 AOF 机制。

1、RDB

RDB是Redis DataBase缩写快照，默认的持久化方式。按照一定的时间将内存的数据以快照的形式保存到硬盘中，对应产生的数据文件为dump.rdb

Redis缓存机制与应用

触发机制

（1）save的规则满足的情况下

（2）执行 flushall 命令

（3）退出redis，也会产生 rdb 文件

2、AOF：

持久化，AOF持久化(即Append Only File持久化)，则是将Redis执行的每次写命令记录到单独的日志文件中，当重启Redis会重新将持久化的日志中文件恢复数据。

Redis缓存机制与应用

AOF的三种策略（1）always （2）everysec(默认值) （3）no always

Redis缓存机制与应用

在应用时，要根据自己的实际需求，选择RDB或者AOF，其实，如果想要数据足够安全，可以两种方式都开启，但两种持久化方式同时进行IO操作，会严重影响服务器性能，因此有时候不得不做出选择。

redis主从复制

概念主从复制，是指将一台Redis服务器的数据，复制到其他的Redis服务器。前者称为主节点(master/leader)，后者称为从节点(slave/follower)；数据的复制是单向的，只能由主节点到从节点。

优点：（1）读写分离（2）备份

缺点：主服务器宕机，需要人工启动

Redis缓存机制与应用

哨兵模式

哨兵模式是一种特殊的模式，首先Redis提供了哨兵的命令，哨兵是一个独立的进程，作为进程，它会独立运行。其原理是哨兵通过发送命令，等待Redis服务器响应，从而监控运行的多个Redis实例。

Redis缓存机制与应用

使用场景、缓存问题

1、热点数据的缓存

公司项目用户量达到一定数量的时候，这时合理的利用缓存不仅能够提升项目访问速度，还能大大降低数据库的压力。

2、业务上的统计，排行榜

为了保证数据实时效，比如项目的访问量，每次浏览都得给+1，并发量高时如果每次都请求数据库操作无疑是种挑战和压力

3、限时业务的运用

每日签到、限制登录功能等业务场景

4、消息队列

提供基本的发布订阅功能，但不像消息队列那种专业级别

缓存雪崩

原因：大量redis key在同一时间失效，导致大量请求访问数据库，数据库服务器宕机，线上服务大面积报错。

解决办法：

（1）redis高可用

（2）加锁排队，限流降级

（3）缓存失效时间均匀分布

Redis缓存机制与应用

缓存穿透

原因：指缓存和数据库中都没有的数据，导致所有的请求都落到数据库上，造成数据库短时间内承受大量请求而崩掉。

解决办法：（1）接口层增加校验（2）采用布隆过滤器

Redis缓存机制与应用

缓存击穿

原因：指缓存中没有但数据库中有的数据（一般是缓存时间到期），这时由于并发用户特别多，同时读缓存没读到数据，又同时去数据库去取数据，引起数据库压力瞬间增大，造成过大压力。比如微博热搜。

解决办法：

（1）设置热点数据缓存没有过期时间

（2）加互斥锁

Redis缓存机制与应用

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Redis 缓存机制与应用

基础知识介绍

常用技术讲解与缓存机制

使用场景、缓存问题