redis 緩存問題彙總

前言：在使用redis的時候，特別是大型應用，會碰到很多問題，下面就來總結一下使用redis時的常見問題

 

1、redis爲緩存的問題

　　一、緩存和數據庫雙寫一致性問題

分析：一致性問題是分佈式常見問題，還能夠再分爲最終一致性和強一致性。數據庫和緩存雙寫，就必然會存在不一致的問題。答這個問題，先明白一個前提。就是若是對數據有強一致性要求，不能放緩存。
　　 咱們所作的一切，只能保證最終一致性。另外，咱們所作的方案其實從根本上來講，只能說下降不一致發生的機率，沒法徹底避免。所以，有強一致性要求的數據，不能放緩存。

回答：先淘汰cache，再寫db（若是刪除緩存失敗，那就不要更新數據庫，若是說刪除緩存成功，而更新數據庫失敗，那查詢的時候只是從數據庫裏查了舊的數據而已，這樣就能保持數據庫與緩存的一致性。）

 

　　二、緩存雪崩、擊穿問題　

請參考個人另外一篇文章：緩存雪崩、擊穿解決方案

　　三、緩存的併發競爭問題

分析：這個問題大體就是，同時有多個子系統去set一個key。這個時候要注意什麼呢？你們思考過麼。須要說明一下，博主提早百度了一下，發現答案基本都是推薦用redis事務機制。
　　 若是生產環境基本都是redis集羣環境，作了數據分片操做。你一個事務中有涉及到多個key操做的時候，這多個key不必定都存儲在同一個redis-server上。所以，redis的事務機制，十分雞肋。

回答：
        一、若是對這個key操做，不要求順序
             這種狀況下，準備一個分佈式鎖，你們去搶鎖，搶到鎖就作set操做便可，比較簡單。
        
        二、若是對這個key操做，要求順序
            通常用串行方式就行，好比隊列

 

2、redis的過時策略及內存淘汰機制

 

　　這個問題其實至關重要，到底redis有沒用到家，這個問題就能夠看出來。好比你redis只能存5G數據，但是你寫了10G，那會刪5G的數據。
怎麼刪的，這個問題思考過麼？還有，你的數據已經設置了過時時間，可是時間到了，內存佔用率仍是比較高，有思考過緣由麼?

 

　　一、redis採用的是按期刪除+惰性刪除策略。

　　二、爲何不用定時刪除策略?

定時刪除,用一個定時器來負責監視key,過時則自動刪除。雖然內存及時釋放，可是十分消耗CPU資源。在大併發請求下，CPU要將時間應用在處理請求，而不是刪除key,所以沒有采用這一策略.

 

　　三、按期刪除+惰性刪除是如何工做的呢?

　　按期刪除，redis默認每一個100ms檢查，是否有過時的key,有過時key則刪除。須要說明的是，redis不是每一個100ms將全部的key檢查一次，
而是隨機抽取進行檢查(若是每隔100ms,所有key進行檢查，redis豈不是卡死)。所以，若是隻採用按期刪除策略，會致使不少key到時間沒有刪除。
因而，惰性刪除派上用場。也就是說在你獲取某個key的時候，redis會檢查一下，這個key若是設置了過時時間那麼是否過時了？若是過時了此時就會刪除。

 　　　　（1）上面提到的隨機抽取的方式

一、隨機測試100個設置了過時時間的key
二、刪除全部發現的已過時的key
三、若刪除的key超過25個則重複步驟1

說明：這是一個基於機率的簡單算法，基本的假設是抽出的樣本可以表明整個key空間，redis持續清理過時的數據直至將要過時的key的百分比降到了25%如下。

另外每隔100ms檢測一次能夠手動修改這頻率，能夠找關於 hz 選項的說明。

注意：當REDIS運行在主從模式時，只有主結點纔會執行上述這兩種過時刪除策略，而後把刪除操做」del key」同步到從結點。

 

　　四、採用按期刪除+惰性刪除就沒其餘問題了麼?

 

不是的，若是按期刪除沒刪除key。而後你也沒即時去請求key，也就是說惰性刪除也沒生效。這樣，redis的內存會愈來愈高。那麼就應該採用內存淘汰機制。

在redis.conf中有一行配置：# maxmemory-policy volatile-lru

該配置就是配內存淘汰策略的
    1）noeviction：當內存不足以容納新寫入數據時，新寫入操做會報錯。--不推薦。
    2）allkeys-lru：當內存不足以容納新寫入數據時，在鍵空間中，移除最近最少使用的key。推薦使用。
    3）allkeys-random：當內存不足以容納新寫入數據時，在鍵空間中，隨機移除某個key。--不推薦。
    4）volatile-lru：當內存不足以容納新寫入數據時，在設置了過時時間的鍵空間中，移除最近最少使用的key。這種狀況通常是把redis既當緩存，又作持久化存儲的時候才用。不推薦
    5）volatile-random：當內存不足以容納新寫入數據時，在設置了過時時間的鍵空間中，隨機移除某個key。依然不推薦
    6）volatile-ttl：當內存不足以容納新寫入數據時，在設置了過時時間的鍵空間中，有更早過時時間的key優先移除。不推薦

 

總結與備忘

 

一、若是Redis中天天過時大量Key（好比幾千萬），那麼必須得考慮過時Key的清理：
    1）、增長Redis主動清理的頻率（經過調大hz參數）；
    2）、手動清理過時Key，最簡單的方法是進行scan操做，scan操做會觸發第一種被動刪除，scan操做時候別忘了加count；

二、dbsize命令返回的Key數量，包含了過時Key；

三、randomkey命令返回的Key，不包含過時Key；

四、scan命令返回的Key，包含過時Key；

五、keys對應的Key數量等同於dbsize；

六、info命令返回的# Keyspace：db6:keys=1034937352,expires=994731489,avg_ttl=507838502
    1）、expires指的是設置了過時時間的Key數量；
    2）、avg_ttl指設置了過時時間的Key的平均過時時間（單位：毫秒）；