“这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 18 天”
1 Redis是什么?
1.1 需求
1、单机->集群
- 数据量增长；读写数据压力不断增加
2、提升访问速度
- Redis将数据存储到内存中，访问速度提升
1.2 Redis基本工作原理
1、redis如何保证数据不丢失
- 1）client使用java或golang从redis读取数据，通过RESP协议；
- 2）redis在读写内存之前，会产生日志AOF（append on file）文件；将日志存到硬盘中，持久化存储；如果发生服务端宕机，就读取AOF日志（操作命令），进行未执行命令的重放；
- 3）先读取RDB文件（保存redis实例的所有文件），判断是否有还未读取的AOF文件；
- 4）以此保证，每次启动redis保持状态一致；
2、redis单线程处理所有操作命令
- 排队处理命令，顺序执行；
2 Redis应用案例
2.1 连续签到
1、业务逻辑
- increase原来基础+1；
- expireAt设置过期时间；
2、string数据结构
- sds指针，左移获取元信息；右移获取value；
2.2 消息通知
1、用list作为消息队列
2、list数据结构Quicklist
- Quicklist由一个双向链表和listpack实现；
- redis为了节省内存，会在一个链表节点上存储多个数据；将其压缩到一个listpack；
3、listpack数据结构
- 其中两个信息，tot-bytes整体长度，num-elements，元素个数，进行地址切割取出每个元素；
2.3 计数
1、哈希结构存储
- 将信息放在redis，提高读取速度；
- 写的时候，一次redis连接，使用pipeline一次写入多个用户信息，减少网络交互的，提高效率；
2、Hash数据结构list
- 当一个槽位上的链过于长时（哈希冲突），效率也低，此时会进行槽位的扩容，会发生rehash；
- 扩容同时也需要保持正常响应redis；
1、rehash
- ht[0]指向原来的hash table；用户还是访问这个，当访问到某一个数据时，顺便完成数据迁移；一段时间后，就完成全部数据迁移；
- ht[1]指向新的hash table；
2.4 排行榜
1、业务逻辑
- 如果是mysql就需要维护一个百万数量级的表单，当用户查询自己的排名时，开始遍历；效率低；
- 且当数据发生变更，要重新维护排序；服务器会挂；
- 适合redis的zset数据结构，用来实现；
2、zset数据结构 zskiplist
- 跳表，比如快速的找到7
- 跳表+dict；图中的dict；
- 通过跳表找到了该元素，知道key对应的分数，key-value；
- backward就可以快速实现倒排；
- 注意图中socre分数排序；
2.5 限流
- 1）防止脚本文件；
- 2）保护服务器负载；
- 3）使用key-value；
2.6 分布式锁
- redis的setnx的实现，有两个特性前提：
- 1）redis是单线程执行命令；
- 2）setnx只有未设置过才能成功；
- setnx并不能一定保证高并发安全；
- 1）业务超时解锁，导致并发问题；业务执行时间超过锁超时时间；
- 2）redis主备切换临界点问题。主备切换后，A持有的锁还未同步到新的主节点，B可在新主节点获取锁；
- 3）redis集群脑裂，导致出现多个主节点；
