Redis

应用场景

  1. 缓存（数据缓存、会话缓存、全页面缓存（FPC））
  2. 计数器
  3. 查找表
  4. 消息队列（List）
  5. 分布式锁

redis是单线程还是多线程

  1. 无论什么版本，工作线程就是一个
  2. 6.x高版本出现了IO多线程
  3. 单线程，满足redis的串行原子性，只不过IO多线程，把输入、输出放到更多的线程去并行，好处如下：执行时间缩短，更快；

6.x之前的方式

6.x之后的方式

Redis单线程为什么这么快？

  1. 纯内存操作
  2. 核心是基于非阻塞的IO多路复用机制
  3. 单线程避免了多线程的频繁上下文切换带来的性能问题。

Redis存在线程安全的问题吗？ 为什么

redis可以保障内部串行
外界使用的时候要保障，业务上要自行保障顺序~

缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩

缓存穿透

描述：

缓存穿透是指缓存和数据库中都没有的数据，而用户不断发起请求。由于缓存是不命中时被动写的，并且出于容错考虑，如果从存储层查不到数据则不写入缓存，这将导致这个不存在的数据每次请求都要到存储层去查询，失去了缓存的意义。

在流量大时，可能DB就挂掉了，要是有人利用不存在的key频繁攻击我们的应用，这就是漏洞。

如发起为id为“-1”的数据或id为特别大不存在的数据。这时的用户很可能是攻击者，攻击会导致数据库压力过大。
解决方案
接口层增加校验，如用户鉴权校验，id做基础校验，id<=0的直接拦截；

  1. 从缓存取不到的数据，在数据库中也没有取到，这时也可以将key-value对写为key-null，缓存有效时间可以设置短点，如30秒（设置太长会导致正常情况也没法使用）。这样可以防止攻击用户反复用同一个id暴力攻击
  2. 布隆过滤器。bloomfilter就类似于一个hash set，用于快速判某个元素是否存在于集合中，其典型的应用场景就是快速判断一个key是否存在于某容器，不存在就直接返回。布隆过滤器的关键就在于hash算法和容器大小，
  3. 加互斥锁

缓存击穿

描述：

缓存击穿是指缓存中没有但数据库中有的数据（一般是缓存时间到期），这时由于并发用户特别多，同时读缓存没读到数据，又同时去数据库去取数据，引起数据库压力瞬间增大，造成过大压力。

特点：
  1. 热点key过期
  2. 数据库里有大量的并发
  3. redis没有缓存

解决方案

  1. 设置热点数据永远不过期。
  2. 接口限流与熔断，降级。重要的接口一定要做好限流策略，防止用户恶意刷接口，同时要降级准备，当接口中的某些 服务 不可用时候，进行熔断，失败快速返回机制。
  3. 加互斥锁

缓存雪崩

描述：

缓存雪崩是指缓存中数据大批量到过期时间，而查询数据量巨大，引起数据库压力过大甚至down机。和缓存击穿不同的是， 缓存击穿指并发查同一条数据，缓存雪崩是不同数据都过期了，很多数据都查不到从而查数据库。

解决方案：

  1. 缓存数据的过期时间设置随机，防止同一时间大量数据过期现象发生。
  2. 如果缓存数据库是分布式部署，将热点数据均匀分布在不同搞得缓存数据库中。
  3. 设置热点数据永远不过期。

Redis中connect与pconnect区别？

1.首先先介绍下connect和pconnect的区别。
connect：脚本结束之后连接就释放了。

2.pconnect：脚本结束之后连接不释放，连接保持在php-fpm进程中。
所以使用pconnect代替connect，可以减少频繁建立redis连接的消耗。

缓存如何回收的

  1. 后台在轮询，分段分批的删除哪些过期的key
  2. 请求的时候判断时候已经过期了
    尽量的把内存无用的空间回收回来

缓存是如何淘汰的

  1. 内存空间不足的情况下会进行淘汰
  2. 淘汰机制里有不允许淘汰的
  3. lru
  4. 设置过过期的key的集合中

如何进行缓存预热

  1. 提前把数据塞入redis，你知道哪些是热数据吗？
  2. 开发逻辑上也要规避差集，否则会造成击穿、穿透、雪崩（实时加锁）

数据库与缓存不一致如何解决

  1. 分布式事务进行解决
  2. redis是缓存，更倾向于稍微的有时差
  3. 减少对DB的操作（一般是读）
  4. 终极方案 通过canal监听binlog，异步更新缓存。

简述redis的主从不一致的问题

  1. redis的确默认是弱一致性
  2. 锁不能用主从

redis持久化方式

  1. RDB，AOF：主从同步也算持久化
  2. 高版本：开启AOF，AOF是通过执行日志得到全部内存数据的方式，但是追求性能
    1. 体积变大，重复无效的指令 重写，后台用线程把内存中的kv生成指令写入新的aof
    2. 把重写的方式换成直接RDB放到aof文件的头部

分布式锁

基于Redis的实现方式

1、选用Redis实现分布式锁原因：

  1. Redis有很高的性能；
  2. Redis命令对此支持较好，实现起来比较方便

2、使用命令介绍：

  1. SETNX
  2. EXPIRE
  3. DELETE
    在使用Redis实现分布式锁的时候，主要就会使用到这三个命令。

3、实现思想：

  1. 获取锁的时候，使用setnx加锁，并使用expire命令为锁添加一个超时时间，超过该时间则自动释放锁，锁的value值为一个随机生成的UUID，通过此在释放锁的时候进行判断。
  2. 获取锁的时候还设置一个获取的超时时间，若超过这个时间则放弃获取锁。
  3. 释放锁的时候，通过UUID判断是不是该锁，若是该锁，则执行delete进行锁释放