Redis使用 | 青训营笔记

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这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 7 天

Redis使用

本节课程主要分为三个方面:

  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

Redis基本工作原理

Redis是现在最受欢迎的NoSQL数据库之一,Redis是一个使用ANSI C编写的开源、包含多种数据结构、支持网络、基于内存、可选持久性的键值对存储数据库,其具备如下特性:

  • 基于内存运行,性能高效
  • 支持分布式,理论上可以无限扩展
  • key-value存储系统
  • 开源的使用ANSI C语言编写、遵守BSD协议、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库,并提供多种语言的API

Redis 的应用场景包括:缓存系统(“热点”数据:高频读、低频写)、计数器、消息队列系统、排行榜、社交网络和实时系统。

AOF/RDB

RDB 是 Redis 默认的持久化方案。在指定的时间间隔内,执行指定次数的写操作,则会将内存中的数据写入到磁盘中。即在指定目录下生成一个dump.rdb文件。Redis 重启会通过加载dump.rdb文件恢复数据。

AOF :Redis 默认不开启。它的出现是为了弥补RDB的不足(数据的不一致性),所以它采用日志的形式来记录每个写操作,并追加到文件中。Redis 重启的会根据日志文件的内容将写指令从前到后执行一次以完成数据的恢复工作。

  1. Redis 默认开启RDB持久化方式,在指定的时间间隔内,执行指定次数的写操作,则将内存中的数据写入到磁盘中。
  2. RDB 持久化适合大规模的数据恢复但它的数据一致性和完整性较差。
  3. Redis 需要手动开启AOF持久化方式,默认是每秒将写操作日志追加到AOF文件中。
  4. AOF 的数据完整性比RDB高,但记录内容多了,会影响数据恢复的效率。
  5. Redis 针对 AOF文件大的问题,提供重写的瘦身机制。
  6. 若只打算用Redis 做缓存,可以关闭持久化。
  7. 若打算使用Redis 的持久化。建议RDB和AOF都开启。其实RDB更适合做数据的备份,留一后手。AOF出问题了,还有RDB。

单线程处理命令

Redis客户端对服务端的每次调用都经历了发送命令,执行命令,返回结果三个过程。其中执行命令阶段,由于Redis是单线程来处理命令的,所有每一条到达服务端的命令不会立刻执行,所有的命令都会进入一个队列中,然后逐个被执行。并且多个客户端发送的命令的执行顺序是不确定的。但是可以确定的是不会有两条命令被同时执行,不会产生并发问题,这就是Redis的单线程基本模型。

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
  • 使用SETNX实现分布式锁

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

消除大key的方法 拆分、压缩

  • 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

解决热KEY的方法

  1. 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的Guava、Golang的Bigcache就是这类LocalCache

  2. 拆分 将key :value这一个热Key复制写入多份,例如key1 : value ,key2 :value,访问的时候访问多个key,但value是同一个以此将qps分散到不同实例上,降低负载。代价是,更新时需要更新多个key,存在数据短暂不一致的风险

  • 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