Redis | 青训营笔记

这是我参与「第五届青训营」伴学笔记创作活动的第15天

1.概述

1. 为什么需要Redis，Redis的基本工作原理
2. Redis应用案例
3. 在字节跳动，使用Redis有哪些注意事项

2.Redis

2.1 熟悉Redis基本操作

2.1.1 熟悉以下命令的操作

• GET/SET/DEL/INCR/SETNX
• HSET/HGET/HINCRBY
• LPUSH/RPOP/LRANGE
• ZADD/ZRANGEBYSCORE/ZREVRANGE/ZINCRBY/ZSCORE

2.1.2 了解pipelining概念

2.1.3 复习数据结构

• 链表/FIFO
• Hash Tale
• Skip List

2.2 Redis基本工作原理

• Redis实现数据持久化的原理：AOF/RDB
• Redis单线程处理命令的概念

2.3 Redis应用案例

• 掘金连续签到，需要了解GET/SET，Key过期
• 掘金用户计数，使用到HASH
• 排行榜ZSET
  • 积分变化时，排名要实时变更
  • 结合dict后，实现跳表
• 限流
• 使用SETNX实现分布式锁

2.4 在字节跳动，使用Redis有哪些注意事项

• 大Key：Value大于10KB就是大Key，使用大Key将导致Redis系统不稳定

  • 拆分：
    • 
  • 压缩value
  • 集合类结构hash、list、set - 拆分 - 区分冷热：如榜单列表场景使用zset，只缓存前10页数据，后续数据走db

• 热Key：一个Key的QPS特别高，将导致Redis实例出现负载突增，负责均衡流量不均的情况。导致单实例故障

  • 设置Localcache
    • 在访问Redis前，在业务服务侧设置Localcache，降低访问Redis的QPS。Localcache中缓存过期或未命中，则从Redis中将数据更新到Localcache。
    • 
    • Java：Guava； Golang： bigcache
  • 拆分
    • 将key:value这一个热key复制写入多份。例如key1:value,key2:value
  • 使用Redis代理的热key承载能力
    • 

• 慢查询：大Key、热Kye的读写；一次操作过多的Key（mset/hmset/sadd/zadd）

• 导致缓存穿透、缓存雪崩的场景及避免方案（还有缓存击穿）

  • 

  • 缓存穿透避免

    • 使用布隆过滤器：将查询的参数都存储到一个 bitmap 中，在查询缓存前，如果 bitmap 存在则进行底层缓存的数据查询，如果不存在则进行拦截，不再进行缓存的数据查询

    • 缓存空对象：如果数据库查询的为空，则依然把这个数据缓存并设置过期时间，当多次访问的时候可以直接返回结果，避免造成多次访问数据库，但要保证当数据库有数据时及时更新缓存

  • 缓存雪崩避免

    1. 在缓存失效后，通过加锁或者队列来控制读数据库写缓存的线程数量。比如对某个Key只允许一个线程查询和写缓存，其他线程等待

    2. 通过缓存 reload 机制，预先去更新缓存，在即将发生高并发访问前手动触发加载缓存

    3. 对于不同的key设置不同的过期时间，让缓存失效的时间点尽量均匀，比如我们可以在原有的失效时间基础上增加一个随机值，比如1~5分钟随机，这样每一个缓存的过期时间的重复率就会降低。

    4. 设置二级缓存，或者双缓存策略。