Redis是什么？
REmote DIctionary Server(Redis) 是一个由 Salvatore Sanfilippo 写的 key-value 存储系统，是跨平台的非关系型数据库。
Redis 是一个开源的使用 ANSI C 语言编写、遵守 BSD 协议、支持网络、可基于内存、分布式、可选持久性的键值对(Key-Value)存储数据库，并提供多种语言的 API。
Redis 通常被称为数据结构服务器，因为值（value）可以是字符串(String)、哈希(Hash)、列表(list)、集合(sets)和有序集合(sorted sets)等类型。
为什么需要Redis？
-
数据量的增长与读写压力的增加：随着业务的进行，数据量不断增长，而对于数据的访问需求也会不断增加。从MySQL开始，为了应对不断增长的访问数据需求，要进行各种分表分库的操作，即便如此，也无法完全应付极高的读写压力。
-
热数据的存取：数据按照访问频率可以分为冷热两种类型，热数据意为频繁访问到的数据。在如此高的数据访问量下，通过关系型数据库查询以及硬盘读写显然不能满足效率。因此，将这部分“热数据”存储在内存当中，可以缓解这一问题。
Redis的原理
-
内存存储： Redis的主要特点之一是将数据存储在内存中，这使得它能够快速地读取和写入数据。数据在内存中被组织成键值对的形式。
-
持久化： 虽然数据存储在内存中，但Redis支持将数据持久化到磁盘，以便在重启后恢复数据。Redis有两种主要的持久化方式：RDB（Redis Database Dump）和AOF（Append-Only File）。
- RDB：根据预定的时间间隔或事务次数，Redis将数据快照写入磁盘，创建一个二进制文件以保存当前内存中的数据状态。
- AOF：Redis将每个写操作都追加到一个日志文件中，记录了重放操作以重建数据集的过程。AOF文件包含了恢复数据所需的所有操作。
-
数据结构： Redis支持多种数据结构，包括字符串、哈希、列表、集合、有序集合和位图等。这些数据结构使得Redis不仅仅是一个键值存储，还具有更丰富的数据操作能力。
-
单线程模型： Redis采用单线程模型来处理客户端请求。这是因为大多数操作都是在内存中进行的，所以单线程足以应对高吞吐量的请求。此外，单线程模型还避免了多线程并发访问数据时可能出现的竞争条件。
注意事项
-
大Key：顾名思义，大Key就是空间占用非常大的Key，比如value超过10kb的字符串，或者大于5000元素/10MB的复杂数据结构。大Key会造成高读写成本，主从复制异常甚至服务阻塞的问题。
- 解决方法：1. 拆分大Key为多个小Key。2. 压缩大Key的value。
-
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。
- 解决方法：1. 设置LocalCache 2. 拆分热Key
-
缓存击穿：查询一个一定不存在的数据，由于Redis通常不会缓存一定不存在的数据，因此这类查询会直接打到数据库，导致数据库响应慢甚至宕机。
- 解决方法：1. 缓存一个不存在的Key的空值。2. 布隆过滤器
-
缓存雪崩：当有一个热Key过期，或者大量的Key集中过期，就会出现大量请求同时击穿到数据库的情况，也会影响数据库的性能和稳定。
- 解决方法：1. 分散缓存失效时间，例如引入随机值，对于热Key设置尽量长的失效时间。2.建立缓存集群
