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Redis总结

分类: 文章 • 2024-07-29 07:50:34

一. 简介

  1. Redis是什么？
    Redis是一个开源的，使用C语言编写的，支持集群、分布式、主从同步等配置的、基于内存的、可持久化的、单线程的k-v框架。

  2. 优点
    a. 性能优越，可支持每秒十几万的读/写操作（性能优越的原因：1. 基于ANSI C语言编写，接近汇编语言的机器语言，运行十分快； 2. 基于内存的读/写； 3. 数据结构简单，只有6种数据类型）；
    b. 支持集群、分布式、主从同步等配置；
    c. 支持一定的事务能力；

  3. 缺点
    不支持减法、乘法、除法操作，功能十分有限

  4. Redis支持的数据类型
    String、list、set、zset（有序集合）、hash、HyperLogLog（基数）

二. Redis数据结构常用命令

  • 略

三. Redis的一些常用技术

  1. Redis中使用事务的三个过程
    a. 开启事务
    b. 命令进入队列
    c. 执行事务（exec）

  2. Redis事务命令

    multi ：开启事务
    watch : 监听某些键
    unwatch ： 取消监听某些键
    exec : 执行事务
    discard ： 回滚事务

  3. CAS（比较与替换，Compare And Swap）原理在Redis中的应用
    原因：为了克服多线程数据不一致问题

    原理：
    a. 首先，在线程开始时读取这些多线程共享的数据，并将其保存到当前进程的副本中（即 旧值），watch命令就是样一个功能；
    b. 然后，开启线程业务逻辑，multi提供此功能；
    c. 在执行更新前，比较当前线程副本保存的旧值和当前线程共享的值是否一致，如果不一致，则更新失败，进行事务回滚；否则更新成功，exec就是提供“类似”的功能
    ⚠️注意：“类似”并非完全是，因为CAS会产生ABA问题

  4. 超时命令
    a. del命令可以删除一些键值对
    b. 还会按照回收机制去自动回收一些键值对

  5. 如果key超时了，Redis会回收key的存储空间吗？
    不会。Redis的key超时不会被其自动回收，它只会标示哪些键值对超时了

  6. 键值对回收的方法
    定时回收：再确定的某个时间触发一段代码，回收超时的键值对；
    惰性回收：当一个键值对超时了，被再次get命令访问时，将触发Redis将其从内存中清空。

四. Redis配置

  1. Redis备份（持久化）的方式
    快照：备份当前瞬间Redis在内存中的数据记录；
    只追加文件（AOF）：在持久化文件尾部继续跟上操作的命令。

  2. Redis内存回收策略

    · volatile-lru : 采用最近使用最少的淘汰策略，回收超时的键值对；
    · allkeys-lru ：采用淘汰最少使用的策略，对所有的键值对（不仅仅是超时的）采用最近使用最少的淘汰策略；
    · volatile-random ： 采用随机淘汰的策略删除超时的键值对；
    · allkeys-random ：采用随机淘汰的策略删除所有的键值对；
    · volatile-ttl ：采用删除存活时间最短的键值对策略；
    noeviction ： 不淘汰任何键值对，当内存已满时，只读不写

  3. 复制

    1. 主从架构设计思路
      a. 在多台数据服务器中，只有一台主服务器，且主服务器只否则写入数据，从服务器只否则同步主服务器的数据，并让外部程序读取数据；
      b. 主服务器在写数据后，即刻将写入数据的命令发送给从服务器，从而使得主从服务器数据同步；
      c. 当主服务器不能工作时，从从服务器中选举一台来当主服务器。
      主从同步机制：
      Redis总结2. Redis主从同步过程
      Redis总结3. 哨兵模式
      原因：因主服务器中断后，可将从服务器升级为主服务器，以便提供服务，但此过程需手动实现，故redis2.8中提供了哨兵工具来实现自动化的系统监控和故障恢复；
      改进：监视主/从服务器是否正常运行，主服务器出现故障时自动将从服务器升级为主服务器。
      4.集群
      原因：哨兵模式已实现了高可用，读写分离，但这种模式下后台redis服务器都存储相同的数据，很浪费内存，故redis3.0引入了集群模式，实现了redis的分布式存储。
      特点：采用无中心结构所有redis节点彼此互联，内部使用二进制协议优化传输速率和带宽节点的fail是通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效

五. Spring缓存机制和Redis的结合

  1. Redis和数据库的读操作
    当设置Redis的数据超时后，Redis就无法读出数据，此时就会触发程序读取数据库，然后将读取的数据库数据写入Redis，达到按一定时间间隔刷新一次数据

  2. Redis和数据库的写操作
    写入业务数据，先从数据库中读取最新数据，然后进行业务操作，更新业务数据到数据库，再将数据刷新到Redis缓存中，避免了脏读。

  3. Spring的缓存管理器
    Spring项目中提供了接口CacheManager来定义缓存管理器；
    @EnableCaching：Spring IoC容器启动了缓存机制；

  4. 缓存注解

    • @Cacheable：
      表明在进入方法之前，Spring会先去缓存服务器中查找对应key的缓存值，如果找到缓存值，那么Spring将不会再调用方法，而是将缓存值读出，返回给调用者:如果没有找到缓存值，那么Spring就会执行你的方法，将最后的结果通过key保存到缓存服务器中;
    • @CachePut：Spring会将该方法返回的值缓存到缓存服务器中，这里需要注意的是，Spring 不会事先去缓存服务器中查找，而是直接执行方法，然后缓存。换句话说，该方法始终会被Spring所调用;
    • @CacheEvict：移除缓存对应的key的值;
    • @Caching：这是一个分组注解，它能够同时应用于其他缓存的注解.

  5. 自调用失效问题
    因为缓存注解也是基于Spring AOP的。

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