redis内存穿透，击穿，雪崩，以及各基本数据类型

最新推荐文章于 2025-04-24 14:45:42 发布

朦胧菜鸟

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分类专栏： java 文章标签： redis 数据库 java

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本文介绍了Redis作为非关系型数据库的优势，并详细讲解了Redis的五大基本数据类型：String、Hash、List、Set和Zset及其应用场景。同时，讨论了Redis缓存中的穿透、击穿和雪崩问题，提出了解决方案，如布隆过滤器、互斥锁和设置不同的过期时间等。

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首先Redis作为强大的非关系形的数据库，与强大主流的MySql，Oracle关系型数据进行有效互补，通过存储在内存里，大大提高了查询效率。以及自身独有的在高并发环境中运行的优势。这里简单介绍了redis内存穿透，击穿吗，雪崩，以及各大场景对应数据类型的情况，以及各基本数据类型应用场景。

redis基本数据类型分为String（字符串）,Hash（哈希），List（列表），Set（集合），zset（sorted set，有序集合）。

String数据类型

String类型的数据底层采用二进制方式进行存储数据的，因此存储的数据类型范围广泛，能够有效存储任何的数据类型，例如jpg图片格式，以及序列化的对象。它的存储上限值为512M。应用场景主要为共享session，分布式锁，计数器，以及做限流操作。

Hash数据类型

主要采取map的格式存储，其内部编码为ziplist压缩列表，以及hashtable哈希表。哈希表元素当小于512个且字节小于64字节时，使用ziplist压缩列表，否则使用hashtable的方式。应用场景主要是缓存用户的基本信息等。

List列表

redis列表可以通过将元素插入到列表的头部，也可以直接将元素插入到列表的尾部，类似于链表的相关的链式的操作。主要应用于消息队列，以及文章的列表

Set集合（无序）

当实际开发项目中存储数据时，有些数据是不能重复反复存储的，例如网页收藏夹，收藏了一下不能反复收藏，这个时候我们需要采用set集合方式存储。依次实现达到存储的元素不能重复的效果。内部编码为：intset（整数集合），hashtable（哈希表）。当集合中的元素存储小于512个且都是整数用inset，否则用hashtable。主要应用于网页收藏夹，以及电商购物车的限购数量和单品的操作。

Zset集合（有序）

与set集合类似，唯一的不同zset是有序的，其可通过代码对其进行相关的排序的操作，其底层内部编码为：ziplist（压缩列表），skiplist（跳跃表）。当zset集合元素个数少于120个，且每个元素的值小于64字节时，使用ziplist，否则使用跳跃表。应用场景：微博等各大排行榜，以及助力点赞等等实时更新需要排序的场景。

Redis缓存穿透，击穿，雪崩

redis缓存穿透

一般网络请求请求图如下

缓存穿透主要存在如下情况下，一般实际情况下数据通过服务器在缓存redis数据库进行查找，查找发现没有，然后在硬盘非关系型数据中进行查找（例如：mysql，oracle），也没找到，这时返回给客户端空的值。当然看似这种情况对服务器没啥特别大的影响，但是倘若有恶意攻击的人，在客户端频繁不断请求系统中不存在数据，这将会给数据库造成巨大压力，频繁攻击甚至会直接将数据库直接击穿掉。

解决方案

布隆过滤器。其可以通过hash函数将元素映射到一个位阵列中一点，这样只需判断是否为1即可知道集合中是否为它了。有效提高了查询时间以及空间效率，唯一的缺点就是有一定的识别率删除难度比较大。

返回空

如果当缓存未命中，查询数据库的结果也将为空，可以将返回的空对象也存到缓存之中，这样只需要从缓存中查询返回空的对象，请求将不会落如数据中。缺点：当有大量的key穿透的时候，缓存空间会占有内存空间。key过期时间之前，这段时间可能会存在缓存和数据库不一致的情景。