这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 14 天
Redis的基本概念和工作原理
- 产生：数据从单表演进出了分库分表；MySQL从单机演进出了集群（数据量增长，读写压力不断增加）
- 数据分冷热（热数据-经常被访问到的数据），将热数据存储到内存中
- 基本原理：
- 数据从内存中读写
- 数据保存到硬盘上防止重启数据丢失（增量数据保存到AOF文件，全量数据保存到RDB文件）
- 单线程处理所有操作命令
Redis应用案例
- 连续签到
- key, value, expireAt（过期时间）
- String数据结构：sds指针
- 可以存储字符串、数字、二进制数据
- 通常和expire配合使用
- 场景：存储计数、Session
- 消息通知
- 用list作为消息队列：Quicklist由一个双向链表和listpack实现
- 计数
- hash结构存储dict
- rehash：该操作是将ht[0]中的数据全部迁移到ht[1]中。数据量小的场景下可以直接迁移，但数据量大的场景中，例如存有上百万的KV时，迁移过程将会明显阻塞用户请求。
- 渐进式rehash：其基本原理为每次用户访问时都会迁移超量数据，将整个迁移过程平摊到所有的访问用户请求过程中。
- 排行榜
- zset数据结构 zskiplist（跳跃表+hash）
- 结合dict后可实现通过key操作跳表的功能
- ZINCRBY && ZSCORE
- 限流
- 要求1s内放行的请求为N，超过N则禁止访问
- Key: comment_freq_limit_1671356046，对这个key调用incr，超过阈值则禁止访问。
- 分布式锁
- 并发场景，要求一次只能有一个协程执行
- 执行完成后，其他等待中的协程才能执行
- 可以使用redis的setnx实现，利用以下两个特性
- Redis是单线程执行命令
- setnx只有未设置过才能执行成功
Redis使用注意事项
- 大Key：string类型，value的字节数大于10KB；复杂数据类型元素个数大于5000个或总value字节数大于10MB
- 拆分
- 压缩
- 集合类结构：拆分 or 冷热数据分离
- 热Key：用户访问一个Key的QPS特别高，导致Server实例出现CPU负载突增或者不均的情况
- 设置local cache：在访问Redis前在业务服务侧设置Localcache。Localcache中缓存过期或未命中，则从Redis中将数据更新到local cache.
- 拆分
- 使用redis代理的热key承载能力（热key发现 & localcache）
- 慢查询场景
- 批量一次性传入（不超过100）
- zset大小不要超过5k
- 大key
- 大key过期删除
- 缓存穿透：热点数据查询绕过缓存，直接查询数据库
- 缓存空值
- 布隆过滤器：bloom filter
- 缓存雪崩：大量缓存同时过期
- 缓存空值 将缓存失效的时间分散开
- 使用缓存集群，避免单机宕机造成缓存雪崩
