深刻了解redis（二）——redis的前世此生

爲何要使用分佈式緩存？

1. 高性能

當有一個查詢接口，請求的時候可能要花費1s鐘的時間，那麼若是咱們把這個接口請求的數據放到redis中，那麼咱們可能請求這個接口的時間只須要20ms，那麼咱們爲何不用redis緩存呢？

2. 高併發

單機mysql的QPS頂天了也就2000左右，再多可能就要報警了，那麼若是一個系統，它的高峯期一秒鐘過來的請求數是幾萬條，那一個mysql單機絕對會掛掉。固然咱們能夠選擇將msql擴容作主從複製等等。可是若是這些請求裏面，大部分都是查詢請求，那麼咱們爲何不把這些查詢的數據放到redis裏面呢，這樣的話請求都是請求redis了，對mysql的壓力就會很小了。

Redus的線程模型是什麼，爲何redis是單線程的可是卻能支撐高併發呢？

Redis其實是一個單線程工做模型。

Redis內部與使用文件事件處理器file event handler，這個文件事件處理器是單線程的，因此redis才叫作單線程的模型。它採用的io多路複用機制（netty也採用這個機制）監聽多個socket，將產生事件的socket壓入到內存隊列中，事件分派器根據socket上的時間類型來選擇對應的事件處理器進行處理。

文件事件處理器的結構包含四個部分：

1.多個socket
    2.Io多路複用機制
    3.文件事件分派器
    4.事件處理器（鏈接應答處理器，命令請求處理器，命令回覆處理器）
複製代碼

事實上，多個socket可能會併發產生不一樣的操做，每一個操做對應不一樣的文件事件，可是io多路複用程序會監聽多個socket，會將產生事件的socket放入到隊列中排隊，事件分派器每次從隊列中取出一個socket，根據socket的時間類型交給對用的時間處理器進行處理。

說白了，所謂的單線程模型，指的就是io多路複用機制，由於io多路複用程序會監聽全部的socket，可是io多路複用程序倒是單線程的。

那麼，爲何io多路複用程序是單線程的，可是redis的性能仍然是如此的好呢？

1.由於redis是純內存操做的
    2.Io多路複用機制雖然是單線程的，可是它是非阻塞的。
    3.Redis是c語言實現的。
    4.單線程的io多路複用機制，避免了多線程的頻繁切換上下文的問題，也預防了多線程可能產生的競爭問題。
複製代碼

Redis的過時策略是什麼？

Redis的過時策略是：按期刪除+惰性刪除

按期刪除，指的是redis默認每隔100ms就會隨機抽取一些設置了過時時間的key，檢查其是否過時，若是過時就會刪除。確定不會去抽取全部的過時時間的key，由於redis上存儲的數據太大了，若是每個設置了過時時間的key都會去抽取，那麼確定會對redis的性能形成了巨大的影響的。

惰性刪除，指的是咱們在實際上使用redis的時候，當咱們經過一個key去查詢redis的時候，redis會先判斷這個key是否過時了，若是過時了就會刪除。

可是，若是存在這麼一部分數據，它既沒有被redis抽取的時候抽取到，也沒有被業務使用到，可是它又過時了，那麼是否是它就會永遠的存儲在了redis裏面呢，越存越多，最後致使了redis的內存塊耗盡了？

這個時候，可能就須要redis另一個機制了，內存淘汰機制。

內存淘汰機制

redis 內存淘汰機制有如下幾個：

noeviction: 當內存不足以容納新寫入數據時，新寫入操做會報錯，這個通常沒人用吧，實在是太噁心了。

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（這個是最經常使用的）。

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，這個通常沒人用吧，爲啥要隨機，確定是把最近最少使用的 key 給幹掉啊。

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（這個通常不太合適）。

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。

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。

如何保證 redis 的高併發和高可用？

高併發：一主多從，讀寫分離，主負責寫入，從負責讀取。 redis 採用異步方式複製數據到 slave 節點，不過 redis2.8 開始，slave node 會週期性地確認本身每次複製的數據量；

一個 master node（主節點） 是能夠配置多個 slave node （從節點）的；
    slave node （從節點）也能夠鏈接其餘的 slave node（從節點）；
    slave node （從節點）作複製的時候，不會 block master node 的正常工做；
    slave node（從節點） 在作複製的時候，也不會 block 對本身的查詢操做，它會用舊的數據集來提供服務；
    可是複製完成的時候，須要刪除舊數據集，加載新數據集，這個時候就會暫停對外服務了；
    slave node （從節點）主要用來進行橫向擴容，作讀寫分離，擴容的 slave node 能夠提升讀的吞吐量。
複製代碼

由於開啓了主從複製，那麼咱們必須開啓redis的持久化策略。

Redis的持久化

Redis的持久化有兩種，RDB和AOF。

RDB

是對redis中的數據執行週期化的持久化。 RDB會生成多個數據文件，每一個數據文件都表明了某一個時刻中的redis的數據，這個多個數據文件的方式，很是適合作冷備份。

RDB對redis進行的持久化的文件，健壯性是很是強的，簡單來講，它就是簡單粗暴的給redis建立了一個有一個的快照。所以若是redis宕機了，用RDB來還原數據，會很簡單。

RDB的持久化，redis中默認是5分鐘一次，也就是說，若是隻用RDB作持久化，那麼redis最多有可能丟失5分鐘的數據，這點仍是很恐怖的，

AOF

AOF機制是對redis的每一條寫入命令做爲日誌，以「append-only」的模式寫入一個日誌文件中，在redis重啓的時候，會回放AOF日誌中的寫入指令來從新構建整個數據集。

AOF通常都是一秒一次，也就是AOF最多會丟失一秒鐘的數據。