Redis_初识

一、简介

Redis（Remote Dictionary Server）本质上是一个Key-Value类型的内存数据库，整个数据库统统加载在内存当中进行操作，定期通过异步操作吧数据库flush到硬盘上进行保存。

二、Redis 使用场景

1. 会话缓存

最常使用的一种Redis场景，用redis缓存会话比其他存储（Memcached)的优势在于：Redis提供持久化。

1. 全页缓存（FPC）

除基本的会话token外，Redis还提供很简便的FPC平台。回到一致性问题，即使重启了Redis实例，因为有磁盘的持久化，用户也不会看到页面加载速度的下降，这是一个极大的改进，类似PHP本地FPC。

1. 队列

Redis 在内存存储引擎领域的一大优点就是提供list和Set操作，这使得Redis能作为一个很好的消息队列平台来使用。

1. 排行榜、计数器

Redis在内存中对数字进行递增或递减的操作实现的非常好。集合（Set）和有序集合（Sorted Set）也使得我们在执行这些操作的时候变的非常简单，Redis只是正好提供了这两种数据结构。

1. 发布、订阅

最后（但肯定不是最不重要的）是Redis的发布/订阅功能。发布/订阅的使用场景确实非常多。我已看见人们在社交网络连接中使用，还可作为基于发布/订阅的脚本触发器，甚至用Redis的发布/订阅功能来建立聊天系统！

三、Redis 相关问题

1. Redis支持哪几种数据类型

• String、List、Set、Sorted Set、hashes

2. Redis主要消耗的资源

• 内存

3. redis 有哪几种淘汰策略

将Redis用作缓存时，如果内存空间用满，就会自动驱逐老的数据库。

驱逐策略

• no_eviction:不删除策略，达到最大内存限制时，如果需要更多内存，直接返回错误信息。
• allkeys-lru:所有Key通用；优先删除最近最少使用的key。
• volatile-lru:只限制于设置了expire的部分；优先删除最近最少使用的key.
• allkeys-random:所有key通用;随机删除一部分 key。
• volatile-random:回收随机的键使得新添加的数据有空间存放，但仅限于在过期集合的键。
• volatile-ttl: 只限于设置了 expire 的部分; 优先删除剩余时间(time to live,TTL) 短的key。

驱逐的内部实现

1. 驱逐的过程

• 客户端执行一个命令，导致Redis中的数据增加，占用更多的内存。
• redis检查内存使用量，如果超出maxmemory限制，根据策略清除部分 key。
• 继续执行下一条命令，以此内推。

• 在这个过程中，内存使用量会不断地达到limit值，然后超过，然后删除部分key，使用量又下降到limit值之下。
• 如果某个命令导致大量内存占用(比如通过新key保存一个很大的set),在一段时间内,可能内存的使用量会明显超过 maxmemory 限制。

2. LRU算法

Redis使用的并不是完全LRU算法。自动驱逐的Key，并不一定是最满足LRU特征的那个，而是通过近似LRU算法，抽取少量的Key样本，然后删除其中访问时间最古老的那个key。

驱逐算法，从Redis 3.0 开始得到了巨大的优化，使用Pool（池子）来作为候选，这大大提升了算法效率，也更接近于真实的LRU算法。

在Redis的LRU算法中，可以通过设置样本（Sample）的数量来调优算法精度。通过以下指令配置：

maxmemory-samples 5

4. 字符串类型的值能存储最大容量是多少？

512M

5. 为什么Redis需要吧所有数据放到内存中？

Redis为了达到最快的读写速度将数据都读到内存中，并通过异步的方式将数据写入磁盘。

• 所以redis具有快速和数据持久化的特征。如果不将数据放到内存中，磁盘I/O速度为严重影响Redis的性能。
• 在内存越来越便宜的今天，redis将会越来越受欢迎。

6. Redis集群方案应该怎么做？都有哪些方案？

1. codis
   
   目前用的最多的集群方案，基本和twemproxy一致 的效果，蛋挞支持在节点数量改变情况下，就节点数据可恢复到新Hash节点。

2.redis cluster3.0 自带的集群，特点在于他的分布式算法不是一致性hash,而是hash槽的概念，以及自身支持节点设置从节点。

7. Redis集群方案什么情况下会导致整个集群不可用？

有A、B、C三个节点的集群，在没有复制模型的情况下，如果节点B失败了，那么整个集群就会缺少5501-11000这个范围的槽而不可用。

8. MySQL里有2000W数据，Redis中只存20W的数据，如何保证Redis中的数据都是热点数据？

redis内存数据集大小上升到一定大小的时候，就会施行数据淘汰策略。

9. Jedis与Redisson对比有什么优缺点？

Jedis是Redis的Java实现的客户端，其API提供了比较全面的Redis命令的支持；

Redisson实现了分布式和可扩展的Java数据结构，和Jedis相比，功能较为简单，不支持字符串操作，不支持排序、事务、管道、分区等Redis特性。Redisson的宗旨是促进使用者对Redis的关注分离，从而让使用者能够将精力更集中地放在处理业务逻辑上。

10.Redis如何设置密码及验证密码？

设置密码：config set requirepass 123456

授权密码：auth 123456

11.Redis哈希槽的概念？

Redis集群没有使用一致性Hash，而是引入Hash槽的概念，Redis集群有16384个哈希槽，每个key通过CRC16校验后对16384取模来决定放置哪个槽，集群的每个节点负责一部分hash槽。

附：java使用Redis demo

获取Redis连接

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;

/**
 * @author Winstone
 * @date 2019/12/20 - 1:26 下午
 */
public class RedisUtil {

    //服务器IP地址
    private static String ADDR = "127.0.0.1";
    //端口
    private static int PORT = 6379;
    //密码
    private static String AUTH;
    //连接实例的最大连接数
    private static int MAX_ACTIVE = 1024;
    //控制一个pool最多有多少个状态为idle(空闲的)的jedis实例，默认值也是8。
    private static int MAX_IDLE = 200;
    //等待可用连接的最大时间，单位毫秒，默认值为-1，表示永不超时。如果超过等待时间，则直接抛出JedisConnectionException
    private static int MAX_WAIT = 10000;
    //连接超时的时间　　
    private static int TIMEOUT = 10000;
    // 在borrow一个jedis实例时，是否提前进行validate操作；如果为true，则得到的jedis实例均是可用的；
    private static boolean TEST_ON_BORROW = true;

    private static JedisPool jedisPool = null;
    //数据库模式是16个数据库 0~15
    public static final int DEFAULT_DATABASE = 0;
    /**
     * 初始化Redis连接池
     */

    static {

        try {

            JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
            config.setMaxTotal(MAX_ACTIVE);
            config.setMaxIdle(MAX_IDLE);
            config.setMaxWaitMillis(MAX_WAIT);
            config.setTestOnBorrow(TEST_ON_BORROW);
            jedisPool = new JedisPool(config, ADDR, PORT, TIMEOUT,AUTH,DEFAULT_DATABASE);

        } catch (Exception e) {

            e.printStackTrace();
        }

    }

    /**
     * 获取Jedis实例
     */

    public synchronized static Jedis getJedis() {

        try {

            if (jedisPool != null) {
                Jedis resource = jedisPool.getResource();
                System.out.println("redis--服务正在运行: "+resource.ping());
                return resource;
            } else {
                return null;
            }

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }

    }

    /***
     *
     * 释放资源
     */

    public static void returnResource(final Jedis jedis) {
        if(jedis != null) {
            jedisPool.returnResource(jedis);
        }

    }
}

Redis操作

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Set;

/**
 * @author Winstone
 * @date 2019/12/20 - 12:15 上午
 */
public class RedisOptions {
    private final static Jedis conn = RedisConnection.getRedisConnection();

    // 字符串操作
    public  boolean set(String key, String value) {
        try {
            conn.set(key, value);
            return true;
        } catch (Exception e) {
            return false;
        }
    }

    public  String get(String key) {
        try {
            return conn.get(key);
        } catch (Exception e) {
            return null;
        }
    }

    //队列操作
    public  boolean setList(String name, String[] list) {
        if (list.length != 0) {
            for (String str : list) {
                conn.lpush(name, str);
            }
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }
    public  boolean setList(String name, List<String> list) {
        if (list.size() != 0) {
            for (String str : list) {
                conn.lpush(name, str);
            }
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }

    public List<String> getList(String name){
        long length = conn.llen(name);
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        if (length>0){
             list = conn.lrange(name,0,length-1);
        }
        return list;
    }

    //集合操作
    public boolean setSet(String name, Set<String> set){
        if (!set.isEmpty()){
            for (String str:set){
                conn.sadd(name,str);
            }
            return true;
        }
        return false;
    }
}