Redis--回顾提要

一、写在前

知识学了就忘！不用就忘！我太健忘！特此记录！用于复习打卡！Redis干就完事了！

二、来辣！

1. Redis做异步队列：一般list结构做队列，rpush生产消息，lpop消费消息，当lpop没有消息的时候，要适当sleep一会儿；如果不sleep，就用blpop，会阻塞；生产一次消费多次，使用pub/sub主题订阅模式，可以实现1:N的消息队列，缺点：消费者下线的时候，消息会丢。

2. 做延时队列：使用sortedset，拿时间戳作为score，消息内容作为key调用zadd来生产消息，消费者用zrangebyscore指令获取N秒前的数据轮询处理。

3. Redis分布式锁：拿setnx来争抢锁，抢到之后再用expire给缩加一个过期时间防止锁忘记释放。如果在setnx之后，expire之前进程意外crash或者重要维护了，咋办：锁永远得不到释放，咋办：set指令有复杂的参数，可以把setnx和expire合成一条指令执行哒。

4. memched与redis区别：redis支持string，list，set，zset，hash，HyperLogLog，Geo，Pub/Sub。memcached支持简单字符串；redis更快；redis支持持久化。

5. redis没有使用一致性hash，而是引入哈希槽的概念：redis集群有16384个哈希槽，每个key通过CRC16校验后对16384取模来决定放哪个槽，集群的每一个节点负责一部分hash槽。

6. redis集群方案什么情况下会导致整个集群不可用：三个节点的集群，在没有复制模型的情况下，如果B节点挂了，整个集群会因为缺少5501-11000这个范围的槽而不可用。

7. 为什么这么快：完全基于内存；数据结构简单，对数据操作简单；采用单线程，避免不必要的上下文切换和竞争条件，也不存在多进程和多线程导致的切换而消耗CPU，不存在加锁释放锁操作，也不会死锁；使用I/O复用模型，非阻塞IO；自己构建了VM机制，一般的系统调用系统函数的话，会浪费一定的时间去移动和请求。

8. 场景：计数器；缓存；session缓存；全页缓存（FPC）；消息队列（发布订阅）；分布式锁（setnx或RedLock）；set交集、并集找共同好友；zset可以实现有序，排行榜等功能。

9. RDB：默认，将内存中的数据以快照方式保存到硬盘，产生dump.rdb文件。优点：只有一个文件，方便持久化；容灾性好，一个文件可以保存到安全的磁盘。性能最大化，fork子进程完成写，主进程继续处理命令，IO最大化，主进程没有任何IO，高性能。缺点：安全性低，如果持久化之间挂了，丢一部分数据。

10. AOF：append-only file。两种方式同时开启，恢复数据会先用AOF。优点：数据安全，可以配置appendfsync属性，有always，每进行一次命令就记录一次；通过append模式写文件，即时中途宕机，可以通过redis-check-aof工具解决一致性问题；rewrite模式，（文件过大时会对命令进行合并重写），没有rewrite之前，可以删除某些命令，（比如误操作的flushall）。缺点：文件大，恢复慢；数据集大的时候，比rdb启动效率低。

11. 当做缓存时如何扩容：使用一致性哈希实现动态的扩容缩容。

12. 当做持久化存储使用，必须使用固定的keys-to-nodes映射关系，节点的数量一旦确定就不能变。

13. 过期键的删除策略：1）定时过期：每个设置过期时间的key都要创建一个定时器，到过期时间就会立即清除。立即清除，对内存友好。但会占用大量的cpu资源，影响响应时间和吞吐量。2）惰性过期：当访问的时候，才去判断是否已过期，过期就清除。可最大化节省cpu资源，对内存不友好；但是极端情况下，可能出现大量过期的key未被清理，占用大量内存。3）定期过期：折中方案，每隔一定时间，会扫描一定数量的expires字典中一定数量的key，并清除其中过期的。（expires字典会保存所有设置了过期时间的key的过期时间数据，其中，key是指向键空间中某个键的指针，value是该键的毫秒精度的UNIX时间戳表示的过期时间。键空间是指redis中存储的所有键。）默认同时使用了惰性过期和定期过期。

14. expire设置过期时间，persist设置永久有效。

15. 内存淘汰策略：（用于缓存的内存不足时，怎么处理新写入且需要额外申请空间的数据）。1）noevication，禁止淘汰，写入会报错。2）allkeys-lru：全键空间内，移除最近最少使用的（常用）。3）allkeys-random：随机移除。4）volatile-lru：设置了过期的键空间中，移除最近最少使用的。5）volatile-random：随机移除。6）volatile-ttl：设置了过期的键空间中，优先移除有更早过期时间的key。

16. 内存优化：合理利用集合类型，小的k/v可以以更紧凑的方式存放，尽可能使用散列表（hashes），散列表使用的内存小。尽可能将数据抽象到一个散列表，比如用户，的名称，密码等所有信息存储到一个散列表。

17. 事务：事务中的所有命令都会被序列化，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。三个阶段：事务开始MULTI-命令入队-事务执行EXEC。执行过程中，如果服务端收到EXEC、DISCARD、WATCH、MULTI之外的请求，会把请求放入对列中排队。WATCH命令是一个乐观锁，可以为redis事务提供CAS行为。可以监控一个或多个键，一旦其中有一个键被修改、删除，之后的事务不会被执行，监控一直持续到EXEC命令。MULTI用于开启事务，总是返回OK，开启后，可以继续向服务器发送任意多行命令，不会立即执行，被放队列，当EXEC被调用时才执行。EXEC用于执行事务块内的命令，返回所有事务块中命令的返回值，按命令执行的先后顺序排序，当操作被打断，返回空值。DISCARD可以清空事务列表，并放弃执行事务，并且客户端会从事务状态中退出。UNWATCH可以取消watch对所有key的监控。

18. redis的事务总是支持ACID中的一致性和隔离性，其他不支持。当运行在_AOF_持久化模式下，且appendfsyn选项为always时，事务也具有 耐久性。

19. 单条命令是原子性执行的，基于Lua脚本，可以保证脚本内命令一次性、顺序执行完成。但是事务不保证原子性，且没有回滚。事务的任意命令执行失败，其余命令也会继续执行。

三、写在后

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