redis简述

redis是什么？

Redis（Remote Dictionary Server )，即远程字典服务，是一个开源的使用ANSI C语言编写、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是一个key-value存储系统。和Memcached类似，它支持存储的value类型相对更多，包括string(字符串)、list(链表)、set(集合)、zset(sorted set --有序集合)和hash（哈希类型）。
这些数据类型都支持push/pop、add/remove及取交集并集和差集及更丰富的操作，而且这些操作都是原子性的。

redis的优点：

1、本质上是一个 Key-Value 类型的内存数据库，很像memcached

2、整个数据库统统加载在内存当中进行操作，定期通过异步操作把数据库数据 flush 到硬盘上进行保存

3、因为是纯内存操作，Redis 的性能非常出色，每秒可以处理超过 10 万次读写操作，是已知性能最快的Key-Value DB

4、Redis最大的魅力是支持保存多种数据结构(string,list,set,hash,sortedset)，此外单个 value 的最大限制是 1GB，不像memcached只能保存 1MB 的数据

5、Redis也可以对存入的 Key-Value 设置 expire 时间，因此也可以被当作一个功能加强版的memcached 来用

缺点：

1、Redis 的主要缺点是数据库容量受到物理内存的限制，不能用作海量数据的高性能读写，因此 Redis 适合的场景主要局限在较小数据量的高性能操作和运算上。

Redis默认支持16个数据库，

可以通过配置databases来修改这一数字。客户端与Redis建立连接后会自动选择0号数据库，不过可以随时使用select命令更换数据库。

Redis支持多个数据库，并且每个数据库是隔离的不能共享，并且基于单机才有，如果是集群就没有数据库的概念
端口：6379

缓存穿透：

概述：指查询一个一定不存在的数据，如果从存储层查不到数据则不写入缓存，这将导致这个不存在的数据每次请求都要到 DB 去查询，可能导致 DB 挂掉。（redis查询不到数据库，出现很多非正常的url访问---黑客攻击）

现象：应用服务器压力变大， redis命中率降低 ，一直都是在查询数据库

解决方案：

1、查询返回的数据为空，仍把这个空结果进行缓存，但过期时间会比较短

2、布隆过滤器：将所有可能存在的数据哈希到一个足够大的 bitmap 中，一个一定不存在的数据会被这个 bitmap 拦截掉，从而避免了对DB的查询

3、设置可访问的白名单

4、进行实时的监控

缓存击穿：

概述：对于设置了过期时间的key，缓存在某个时间点过期的时候，恰好这时间点对这个Key有大量的并发请求过来，这些请求发现缓存过期一般都会从后端 DB 加载数据并回设到缓存，这个时候大并发的请求可能会瞬间把 DB 压垮。（redis的某个key过期了,并大量访问这个key）

现象：数据库访问瞬时增加， redis里面没有出现大量key过期 ， redis正常运行

解决方案：

1、使用互斥锁：当缓存失效时，不立即去load db，先使用如 Redis 的 setnx 去设置一个互斥锁，当操作成功返回时再进行 load db的操作并回设缓存，否则重试get缓存的方法

2、永远不过期：不要对这个key设置过期时间

3、预先设置热门的数据

缓存雪崩：

概述：设置缓存时采用了相同的过期时间，导致缓存在某一时刻同时失效，请求全部转发到DB，DB 瞬时压力过重雪崩。与缓存击穿的区别：雪崩是很多key，击穿是某一个key缓存。(大量的key同时过期)

现象：数据库的压力变大服务器崩溃 --雪崩效应对底层的系统冲击非常大

解决方案：

1.构建多级架构（nginx缓存+ redis缓存 + 其它的缓存）
2.使用锁或者队列（避免大量的线程堆数据库进行一次性读写）
3.设置过期标志，更新缓存
4.将缓存失效时间分散开，比如可以在原有的失效时间基础上增加一个随机值，比如1-5分钟随机，这样每一个缓存的过期时间的重复率就会降低，就很难引发集体失效的事件。