Redis 6.x 学习笔记

参考

• http://www.redis.cn/
• https://www.runoob.com/redis/redis-data-types.html
• https://developer.aliyun.com/article/1095427
• https://zhuanlan.zhihu.com/p/445885116
• https://blog.csdn.net/liu_dongdong55/article/details/120881332
• https://blog.csdn.net/weixin_43520450/article/details/107548277
• https://zhuanlan.zhihu.com/p/100885432
• https://zhuanlan.zhihu.com/p/340082703
• https://blog.csdn.net/w15558056319/article/details/121490953
• https://zhuanlan.zhihu.com/p/354720754
• https://www.cnblogs.com/myseries/p/12853369.html

正文

类型

• 字符串（strings）: 一个 key 对应一个 value
• 散列（hashes）: 是一个 string 类型的 field 和 value 的映射表，hash 特别适合用于存储对象。
• 列表（lists）: 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）。
• 集合（sets）: Set 是 string 类型的无序集合。
• 有序集合（sorted sets） : zset 和 set 一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。
• bitmaps: 即位图，是一串连续的二进制数组（0和1），可以通过偏移量（offset）定位元素。BitMap通过最小的单位bit来进行0|1的设置，表示某个元素的值或者状态，时间复杂度为O(1)。由于 bit 是计算机中最小的单位，使用它进行储存将非常节省空间，特别适合一些数据量大且使用二值统计的场景。
• hyperloglogs : 是用来做基数统计的算法，HyperLogLog 的优点是，在输入元素的数量或者体积非常非常大时，计算基数所需的空间总是固定 的、并且是很小的。
• 地理空间（geospatial）: GeoHash是一种地址编码方法。他能够把二维的空间经纬度数据编码成一个字符串。

事务

• Redis 事务的本质是一组命令的集合。事务支持一次执行多个命令，一个事务中所有命令都会被序列化。在事务执行过程，会按照顺序串行化执行队列中的命令，其他客户端提交的命令请求不会插入到事务执行命令序列中。redis事务就是一次性、顺序性、排他性的执行一个队列中的一系列命令

• Redis 事务语法性错误会正常执行事务的其他命令，编译性错误（语法错误）则所有命令都不执行。

• Watch 命令，乐观锁监听缓存，缓存不一致则会导致当前事务提交失败。

持久化

• RDB (默认开启) ：
  RDB持久化是指在指定的时间间隔内将内存中的数据集快照写入磁盘。也是默认的持久化方式，这种方式是就是将内存中数据以快照的方式写入到二进制文件中,默认的文件名为dump.rdb。三种触发持久化机制：save、bgsave、自动化。
  性能好，但数据持久化存在间隔，可能丢失数据。

• AOF：
  工作机制很简单，redis会将每一个收到的写命令都通过write函数追加到文件中。持久化配置：always、everysec(默认)、no。
  数据最多丢失1s，恢复慢，如果设置为 always 则影响磁盘 io。

• RDB+AOF 混合：
  混合持久化并不是一种全新的持久化方式，而是对已有方式的优化。混合持久化只发生于 AOF 重写过程。使用了混合持久化，重写后的新 AOF 文件前半段是 RDB 格式的全量数据，后半段是 AOF 格式的增量数据。
  优点：结合 RDB 和 AOF 的优点, 更快的重写和恢复。
  缺点：AOF 文件里面的 RDB 部分不再是 AOF 格式，可读性差。

订阅发布模式

和之前用过的 WebSocket 很像，简版 RabbitMQ。

集群

哨兵模式可以自动选举主节点，当主节点出故障时自动选举出来新主节点。

• 建议至少3台，1主2从。
• 支持命令配置集群(重启失效)、配置文件(一直生效)配置集群。
• 主节点可以读写，从节点只读。
• 从节点也包含从节点，从节点也是只读不可写的。

主从复制原理

• 从节点首次加入或重新连接，会完整复制主节点，然后新操作会追加。

哨兵模式

哨兵是Redis的一种运行模式，它专注于对Redis实例（主节点、从节点）运行状态的监控，并能够在主节点发生故障时通过一系列的机制实现选主及主从切换，实现故障转移，确保整个Redis系统的可用性。

• 监控（Monitoring）：持续监控Redis主节点、从节点是否处于预期的工作状态。
• 通知（Notification）：哨兵可以把Redis实例的运行故障信息通过API通知监控系统或者其他应用程序。
• 自动故障恢复（Automatic failover）：当主节点运行故障时，哨兵会启动自动故障恢复流程：某个从节点会升级为主节点，其他从节点会使用新的主节点进行主从复制，通知客户端使用新的主节点进行。
• 配置中心（Configuration provider）：哨兵可以作为客户端服务发现的授权源，客户端连接到哨兵请求给定服务的Redis主节点地址。如果发生故障转移，哨兵会通知新的地址。这里要注意：哨兵并不是Redis代理，只是为客户端提供了Redis主从节点的地址信息。

穿透、雪崩和击穿

• 雪崩：雪崩就是指缓存中大批量热点数据过期后系统涌入大量查询请求，因为大部分数据在Redis层已经失效，请求渗透到数据库层，大批量请求犹如洪水一般涌入，引起数据库压力造成查询堵塞甚至宕机。
  解决：redis 高可用，主从+哨兵；限流&降级；redis 持久化，重启快速恢复；
• 穿透：对于系统A，假设一秒 5000 个请求，结果其中 4000 个请求是黑客发出的恶意攻击。黑客发出的那 4000 个攻击，缓存中查不到，每次你去数据库里查，也查不到。直接查询数据库。这种恶意攻击场景的缓存穿透就会直接把数据库给打死。
  解决：每次系统 A 从数据库中只要没查到，就写一个空值到缓存里去，比如 set -999 UNKNOWN。然后设置一个过期时间，这样的话，下次有相同的 key 来访问的时候，在缓存失效之前，都可以直接从缓存中取数据。
• 击穿：缓存击穿，就是说某个 key 非常热点，访问非常频繁，处于集中式高并发访问的情况，当这个 key 在失效的瞬间，大量的请求就击穿了缓存，直接请求数据库，就像是在一道屏障上凿开了一个洞。
  解决：可以将热点数据设置为永远不过期；或者基于 redis or zookeeper 实现互斥锁，等待第一个请求构建完缓存之后，再释放锁，进而其它请求才能通过该 key 访问数据。