SpringCloud---分布式缓存-Redis

------基于Redis集群集群解决单机Redis存在的问题

单机Redis存在的四大问题,如图:

 

1.Redis持久化(数据丢失问题解决)

Redis的两种持久化方案

1. RDB持久化
2. AOF持久化

1.1RDB持久化

RDB全称Redis Database Backup file（Redis数据备份文件），也被叫做Redis数据快照。简单来说就是把内存中的所有数据都记录到磁盘中。当Redis实例故障重启后，从磁盘读取快照文件，恢复数据。快照文件称为RDB文件，默认是保存在当前运行目录。

1.1.1执行时机

RDB持久化会在一下四种情况下执行:

1. 执行save命令 :主进程执行
2. 执行bgsave命令 :后台执行
3. Redis停机时
4. 触发RDB条件时执行 :
   1. # 900秒内，如果至少有1个key被修改，则执行bgsave ， 如果是save "" 则表示禁用RDB
      save 900 1  
      save 300 10  
      save 60 10000 

   2. # 是否压缩 ,建议不开启，压缩也会消耗cpu，磁盘的话不值钱
      rdbcompression yes

      # RDB文件名称
      dbfilename dump.rdb  

      # 文件保存的路径目录
      dir ./ 

 1.1.2RDB原理

        

 bgsave开始时会fork主进程得到子进程，子进程共享主进程的内存数据。完成fork后读取内存数据并写入 RDB 文件。  

fork采用的是copy-on-write技术：

1. 当主进程执行读操作时，访问共享内存；
2. 当主进程执行写操作时，则会拷贝一份数据，执行写操作。

总结:

1. RDB中bgsave的基本流程?
   1. fork主进程得到一个子进程,共享内存空间
   2. 子进程读取内存数据并写入新的RDB文件
   3. 用新的RDB文件去替换旧的RDB文件。
2. RDB会在什么时候执行？save 60 1000代表什么含义？
   1. RDB默认实在服务停止时执行;
   2. 代表在60秒内至少执行1000次修改才出发RDB
3. RDB的缺点?
   1. RDB执行间隔时间长，两次RDB之间写入数据有丢失的风险;
   2. fork子进程,压缩,写入RDB文件耗时较长

1.2AOF持久化

AOF全称为Append Only File（追加文件）。Redis处理的每一个写命令都会记录在AOF文件，可以看做是命令日志文件。

AOF配置:

修改redis.conf中的配置

# 是否开启AOF功能，默认是no
appendonly yes
# AOF文件的名称
appendfilename "appendonly.aof"

AOF的命令记录的频率也可以通过redis.conf文件来配：

# 表示每执行一次写命令，立即记录到AOF文件
appendfsync always 
# 写命令执行完先放入AOF缓冲区，然后表示每隔1秒将缓冲区数据写到AOF文件，是默认方案
appendfsync everysec 
# 写命令执行完先放入AOF缓冲区，由操作系统决定何时将缓冲区内容写回磁盘
appendfsync no

AOF文件重写:

AOF比RDB文件要大得多,因为AOF会记录每一条执行的操作,尽管记录很多天操作数据,但是最后一次写操作才有意义,所有通过bgrewriteaof指令,可以让AOF文件执行重写功能,用最少的命令达到相同的效果

如图，AOF原本有三个命令，但是set num 123 和 set num 666都是对num的操作，第二次会覆盖第一次的值，因此第一个命令记录下来没有意义。

所以重写命令后，AOF文件内容就是：mset name jack num 666

Redis也会在触发阈值时自动去重写AOF文件。阈值也可以在redis.conf中配置：

# AOF文件比上次文件 增长超过多少百分比则触发重写
auto-aof-rewrite-percentage 100
# AOF文件体积最小多大以上才触发重写 
auto-aof-rewrite-min-size 64mb  

RDB和AOF对比

	RDB	AOF
持久化方式	定时对整个内存做快照	记录每一次执行的命令
数据完整性	不完整,两次备份之间会丢失	相对完整,取决于刷盘策略
文件大小	会有压缩,文件体积小	记录命令,文件体积很大
宕机恢复速度	快	慢
数据恢复优先级	低,因为数据完整性不如AOF	高,因为数据完整性更高
系统资源占用	高,大量CPU和内存消耗	低主要是磁盘IO的资源,但AOF重写时会占用大量CPU和资源
使用场景	可以容忍分钟的数据丢失,拥有更快的启动速度	对数据安全性要求较高常见

2.Redis主从(并发能力问题解决)

单节点Redis的并发能力是有上限的，要进一步提高Redis的并发能力，就需要搭建主从集群，实现读写分离。如图:

2.1主从数据同步原理:

        2.1.1全量同步

        全量同步就是在第一次建立连接时,会进行全量同步,将master节点的全部数据都拷贝到slave节点。如图:

如何知道salve是第一次连接的呢?

两个方面:

1. Replication Id：简称replid，是数据集的标记，id一致则说明是同一数据集。每一个master都有唯一的replid，slave则会继承master节点的replid。
2. offset：偏移量，随着记录在repl_baklog中的数据增多