Redis学习5.0（补充）

经典的KV、DB读写模式

Cache Aside Pattern

• 读的时候：先读缓存，缓存没有进行数据库查询，然后取出数据后进行放入缓存，同时返回响应；
• 更新的时候：先更新数据库，再删除缓存。

为什么不是更新缓存，而是删除缓存？

很多时候，在复杂点的缓存场景，缓存不单单是数据库中直接取出来的值。

比如更新的值而是需要多个表之间都有的关系进行计算，才算出最新的缓存的值。

最直接的是，你这个数据是否会访问得到，如果你去持续进行数据更新，而此数据基本不会访问到，实属没有必要。实际上是需要使用了再采取缓存。就像是懒加载(延迟加载)一样。

在Mybatis、Hibernate框架里面就有对于某对多情况就是懒加载的实现方式，使用的时候再去加载数据。

Redis异步队列：

一般使用list结构作为队列，rpush生产消息，lpop消费消息。当lpop没有消息的时候，要适当sleep一会再重试。

list还有个指令叫blpop，在没有消息的时候，它会阻塞住直到消息到来。

生产一次消费多次：使用pub/sub主题订阅者模式，可以实现 1:N 的消息队列。在消费者下线的情况下，生产的消息会丢失.

Redis实现延时队列：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秒之前的数据轮询进行处理。

主从同步：

主从同步之间的数据的同步是与持久化ROB和AOF相关；启动从机时候会发送一个psync命令，如果是第一次进行连接主机，就进行复制，主机启动一个线程，生成RDB快照，并且把新的请求缓存在内存中，然后发送给从机，从机拿到先进行数据加载到磁盘，之后的数据使用AOF进行叠加。

集群：Cluster：

集群中的每一个 Redis 节点都 互相两两相连，客户端任意 直连 到集群中的 任意一台，就可以对其他 Redis 节点进行 读写 的操作。

着眼于扩展性，在单个redis内存不足时，使用Cluster进行分片存储

这样整个 Redis 就可以横向扩容了。如果你要支撑更大数据量的缓存，那就横向扩容更多的 master 节点，每个 master 节点就能存放更多的数据了。

主要作用：

1. 数据分区： 数据分区 (或称数据分片) 是集群最核心的功能。集群将数据分散到多个节点，一方面 突破了 Redis 单机内存大小的限制，存储容量大大增加；另一方面 每个主节点都可以对外提供读服务和写服务，大大提高了集群的响应能力。Redis 单机内存大小受限问题，在介绍持久化和主从复制时都有提及，例如，如果单机内存太大，bgsave 和 bgrewriteaof 的 fork 操作可能导致主进程阻塞，主从环境下主机切换时可能导致从节点长时间无法提供服务，全量复制阶段主节点的复制缓冲区可能溢出……
2. 高可用： 集群支持主从复制和主节点的 自动故障转移 （与哨兵类似），当任一节点发生故障时，集群仍然可以对外提供服务。

高可用：

Redis支持主从同步，提供Cluster集群部署模式，通过哨兵来监控Redis主服务器的状态，当主机出问题后，其他节点选择一个作为主机。

选择的策略有如下：

• 设置priority设置的越低，优先级越高；
• 同等情况下，结点复制的数据越多的优先级越高；
• 相同条件下的runid越小越容易被选中。

内存淘汰机制：

策略	描述
volatile-lru	从已经设置过期时间的键值挑选最近最少使用的进行淘汰
allkeys-lru	所有的键值里面挑选最近最少使用的进行淘汰
volatile-random	从已经设置过期时间的键值里面进行随机淘汰
allkeys-random	所有的键值里面进行随机淘汰
noeviction	从已经设置过期时间且对于剩余时间短的进行淘汰
volatile-ttl	不使用淘汰策略，大于内存则报错

为什么Redis不在网络请求模块和数据操作模块使用多线程模式？

• Redis的操作基于内存，性能瓶颈不在CPU；
• 使用单线程模型，可维护性更高，开发调试和维护成本更低；
• 单线程模型，避免了线程之间切换带来的内存开销；
• 在单线程中使用多路复用IO技术也能提升Redis的IO利用率。

多路复用的IO模型本质上仍然是同步阻塞型IO模型。

Redis 6.0中的多线程，也只是针对处理网络请求过程采用了多线程，而数据的读写命令，仍然是单线程处理的。

key失效机制：

key可以设置过期时间，过期后Redis采用主动和被动的结合方式的失效策略。一个是与MemCache一样在访问时发送被动删除，另一个是定期的主动删除。

主动删除（惰性删除）：

​ 放任键过期不管，但是每次从键空间中获取键时，都检查取得的键是否过期，如果过期的话，就删除该键;如果没有过期，就返回该键。

被动删除：

• 定时删除：固定时间带时间了就删除；
• 定期删除：每隔一段时间对数据库进行检查，删除多少有算法决定。

优缺点：

1. 定时删除对内存使用率有优势，而对CPU不友好；
2. 惰性删除对内存不友好，如果某些一直不使用，会造成一定的内存浪费；
3. 上述二者折中。

Reids 采用的是 惰性删除和定时删除 的结合。