Redis缓存的相关知识

Redis缓存

了解缓存和工作原理

什么是缓存？缓存是一个高速交换数据的存储器。
作用：为了更快的访问和操作数据。
Reids的工作原理

当用户发送请求的时候，会访问Java程序，而一般我们写的普通代码，会直接访问数据库进行操作，但是当用户有成千上万甚至更多的时候，就会导致数据的压力大大增加，就会可能导致数据库直接瘫痪，所以我们就会使用缓存，就是将我们常用的数据放到缓存中，当访问的时候就会先访问缓存，如果缓存红油数据就直接返回，没有就访问数据库，这样既提高了效率，又减少了数据库的压力。

缓存的优点

1.数据访问快，用为缓存中的数据是存储再内存中，而数据库的数据存储到磁盘中，而内存的访问效率大大快于磁盘的访问效率。
2.缓存更容易实现分布式集群，所以它可以承受更多的压力（即就是一台服务器可以将他的压力分给其他堕胎服务器），减少了服务器的压力。
3.缓存的存储是以key-value的方式进行存储，存储方式比较简单，所以它的查询效率是非常高的。

缓存的分类

缓存分为两类：
本地缓存（单机缓存）,但是缺点是，当这台服务器挂掉了，就完全瘫痪了。
集群式缓存：就算某一台服务器挂掉了，其他服务器也可以处理掉瘫痪掉的服务器的任务，保证了服务器的稳定性。
其中分发器会有限将任务分发给未瘫痪的服务器
缓存是各个服务器共享的资源

缓存的使用

本地缓存：Springcache mybatis；
分布式缓存 Redis 和 Memcache

分布式缓存-Redis

当用户访问的时候，会先调用Java程序，然后先在缓存中查找数据，如果有直接返回，没有就会访问数据库

Redis 和Memcached的区别

存储方式不同：Redis 是存储在内存和磁盘中的，存储在内存中提高访问效率，存储到磁盘中为了防止特殊情况数据丢失，而且Memcached为了更大化提高效率，全部数据放到内存中，当有特殊情况下，会有数据丢失的风险
存储的数据类型：Redis可以存储更多的数据类型，而Memcached存储数据类型比较少
存储数据大小是不同的:Redis是512MB而Meecached 是1MB

Redis的五大数据结构

字符串类型

我的理解是String key1=value1
也可以设置缓存过期时间，在五秒钟后访问会显示null

字典类型

字典类型的是Java中的Map<key ,Map<key1,value1 >>
相当于就是这个结构


这个意思就是String 是h1 value 是 k1 v1 k2 v2
当我们想要获取k2的值的时候 就可以 hget h1 k2 来进行获取

List类型

Set类型

跟List的区别就是它是无序的，并且不可以存储重复值

Zset类型

相当于就是Set的升级版，添加了score字段，数据有序存储。

Redis的持久化

Redis 将数据存储到内存和磁盘中，目的是为了加快访问速度和防止数据丢失。

RDB(Redis Database)

快照，将数据库中以二进制的存储方式存储到文件中，优点是数据量比较少，回复的时候会比较容易，但是会有丢失数据的风险。
RDB优点：存储是以二进制进行存储，占用内存少，对于灾难恢复比较有用，相对比AOF更容易重启
RDB缺点：会有丢失数据的风险：数据集过大会导致CPU性能不佳。

AOF(append only file )

AOF(append only file )操作Redis对数据进行备份保存，缺点是文件比较大，数据恢复起来比较困难
AOF优点：减少了数据丢失的概率
AOF缺点：数据一旦丢失，会比较难恢复

混合持久化持久化

混合持久化AOF+RDB Redis4.0 新增的操作 在一度那时间先以RDB进行存储报头，后续在根据AOF及逆行存入文件，这样既能保证重启的速度，又能降低数据数据的风险 但是添加了RDB格式的文件回事AOD的可读性变差，兼容性变差，Redis之前版本不能使用。

面试题

缓存雪崩

缓存雪崩就是在同一时间内大量的缓存过期，导致用户直接访问数据库，数据库压力大大增加的现象。
解决办法：
1.设置过期时间保证过期不是在同一时间过期（固定时间+随机时间）
2.进行加锁但是牺牲了用户体验
3.进行二级缓存

缓存穿透

缓存存储的时候，缓存和数据库中都没有数据。这样每次请求都会查询数据库的现象。
解决方法：不管有无数据，都将结果缓存到缓存中

缓存击穿

热点缓存在访问是突然过期了，导致大量的用户直接访问数据库的现象。
解决办法
1.将热点缓存设置为永不过期
2.进行加锁

缓存预热

将数据提前存储到缓存中，需要时，直接快速使用。
缓存预热的实现方式
1.在系统启动之后进行热点缓存的预热，
2.手动触发缓存预热
3.设置当时服务，在系统启动之后的一段时间后，进行缓存预热。

Redis 集群

主从同步

主从同步：将一台服务器，分成一主多从的服务器方式。
缺点：当主节点发生异常，只能人工的回复主从的正常运行。
主从同步实现的方式：主从同步，从不节点可以作为其他节点的主节点
主从同步的优点：性能方面：主从同步提高了程序运行的效率，将一台服务器的压力分给其他服务器
高可用：主从同步之后可以将从节点特省委主节点，为Redis服务器节省时间，并且可以防止数据的丢失。

哨兵模式

相当于就是解决主从同步的缺点：用来监视主从服务器节点，在主节点发生异常时，自动恢复。
哨兵的工作原理：首先每个Sentinel（哨兵）会以每秒钟1次的频率向主服务器，从服务器，和其他的哨兵，发送一个ping命令，如果返回时间超过30s就会被标记为主观下线，
如果一个主服务器被标记为主观下线，拿起它的其他的从服务器就会协商出一个新的值节点 这就叫客观

Redis集群服务

自动实现容灾回复，完全抛弃哨兵模式
实现多住多从 ，理论上相对比主从同步的性能提升了2倍。