Redis整理合集

灰太狼 2023-10-03 23:33 32阅读 0赞

1.  #### SQL和NOSQL的区别? ####

<table style="table-layout:fixed;width:28px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="width:100px;vertical-align:top;height:52px;"></td> 
 <td style="width:240px;vertical-align:top;height:52px;">SQL</td> 
 <td style="width:242px;vertical-align:top;height:52px;">NOSQL</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:100px;vertical-align:top;height:52px;">数据结构</td> 
 <td style="width:240px;vertical-align:top;height:52px;">结构化</td> 
 <td style="width:242px;vertical-align:top;height:52px;">非结构化</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:100px;vertical-align:top;height:52px;">数据关联</td> 
 <td style="width:240px;vertical-align:top;height:52px;">关联的</td> 
 <td style="width:242px;vertical-align:top;height:52px;">非关联的</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:100px;vertical-align:top;height:52px;">查询方式</td> 
 <td style="width:240px;vertical-align:top;height:52px;">SQL查询</td> 
 <td style="width:242px;vertical-align:top;height:52px;">非SQL查询</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:100px;vertical-align:top;height:52px;">事物特性</td> 
 <td style="width:240px;vertical-align:top;height:52px;">ACID（事务）</td> 
 <td style="width:242px;vertical-align:top;height:52px;">BASE</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:100px;vertical-align:top;height:52px;">存储方式</td> 
 <td style="width:240px;vertical-align:top;height:52px;">磁盘</td> 
 <td style="width:242px;vertical-align:top;height:52px;">内存</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:100px;vertical-align:top;height:52px;">扩展性</td> 
 <td style="width:240px;vertical-align:top;height:52px;">垂直</td> 
 <td style="width:242px;vertical-align:top;height:52px;">水平</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:100px;vertical-align:top;height:52px;">使用场景</td> 
 <td style="width:240px;vertical-align:top;height:52px;"> 
 <ol> 
 <li style="margin-left:1.4em;list-style-type:decimal;text-indent:0;">数据结构固定</li> 
 </ol> 
 <ol> 
 <li style="margin-left:1.4em;list-style-type:decimal;text-indent:0;">相对业务对数据的安全性</li> 
 </ol> 
 <ol> 
 <li style="margin-left:1.4em;list-style-type:decimal;text-indent:0;">一致性需求较高</li> 
 </ol></td> 
 <td style="width:242px;vertical-align:top;height:52px;"> 
 <ol> 
 <li style="margin-left:1.4em;list-style-type:decimal;text-indent:0;text-align:left;">数据结构不固定</li> 
 </ol> 
 <ol> 
 <li style="margin-left:1.4em;list-style-type:decimal;text-indent:0;">对一致性、安全性需求不高</li> 
 </ol> 
 <ol> 
 <li style="margin-left:1.4em;list-style-type:decimal;text-indent:0;">对性能要求</li> 
 </ol></td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 2.Redis特征： ####

1.  键值型 Value支持多种不同数据结构，功能丰富。

1.  单线程 每个命令具有原子性。

1.  低延迟、速度快（基于内存，10多路复用，良好的编码）。

1.  支持数据持久化。

1.  支持主从集群、分布集群。

1.  支持多语言客户端。

#### 3.基本类型： ####

1.  String（字符串）

set key value  //设置指定key的value值
    get key  //获取指定key的vaule值
    getset key value  //为key设置新的value,并返回key的旧值value
    mget key1 key2 key3... //获取一个或多个key值value
    setnx key //自动判断key值是否存在，key值不存在时自动添加，存在时无操作
    strlen key //返回key所存储的字符串的长度
    mset key1 value1 key2 value2 ... //同时添加元素
    incr key  //将key值存储的数字进行自增1
    decr key  //将key值存储的数字进行自减1
    incrby num //将key所存储的值上给定的增量值num
    append key value //如果key值所处的是字符串，将value值自动添加到原值的后面

1.  Hash（哈希）

hset key field value [filed value]  //存放指定key的filed和value值
    hdel key filed1 filed2  //删除一个或多个哈希表字段
    hexists key filed //查看哈希表key中，指定的字段是否存在
    hget key filed  //获取存储在哈希表中指定key中的字段
    hgetall key  //获取在哈希表中指定key的所有字段和值
    hincrby key filed num  //为哈希表key中指定的字段的整数值加上增量num
    hkeys key  //获取所有哈希表中的字段
    hlen key  //获取哈希表中的字段的数量
    hmset key filed1 filed2 //获取所有给定字段的值
    hmset key filed1 value1 filed2 value2  //同时将多个filed-value设置到哈希表key中
    hvals key  //获取哈希表中的所有值

1.  List（列表）

特征：1.有序 2.元素可以重复 3.插入和删除快 4.查询速度一般

llen key  //获取列表长度
    lpop key  //移出并获取列表中的第一个元素
    lpush key value1 value2...  //将一个值插入到已存在的列表的头部
    lrange key num1 num2  //获取到num1,num2范围内的元素
    lrem key count value  //移出列表中的元素
    lset key index value  //通过索引（下表）设置列表元素的值
    ltrim key num1 num2  //对一个列表进行修剪，在num1,num2中的元素进行保留，不在指定范围内的元素进行删除
    rpop key  //移出并获取列表中的最后一个元素
    rpoplpush  列表 列表  //移出列表的最后一个元素，并将该元素添加到另一个列表进行返回
    rpush key value1 value2  //在列表中红添加一个或者多个值
    rpushx key value  //为已存在的列表添加值

1.  Set（集合）

特征：1.无序 2.元素不可重复 3.查找快 4.支持交集、并集、差集

sadd key member1...  //向集合中添加一个或多个成员
    scard key  //获取集合的成员数
    sdiff key1 key2  //返回第一个集合和第二个集合的差异
    sinter key1 key2  //返回给定所有集合的交集
    sismember key member //判断member元素是否是集合key的成员
    smembers key  //返回集合中的所有成员
    smove source destination member  /将membe元素从source集合移动到destination集合
    spop key  //移除并返回该元素
    srandmember key 数字  //返回集合中一个或多个元素
    srem key member1...  //移除集合中一个或多个元素
    sunion key1 key2  //返回所有给定集合的并集

1.  SortedSet（有序集合 按分数进行排序 score）

特征：1.可排序 2.元素不重复 3.查询速度快

zadd key score1 member1 [score2 member2]  //向有序集合添加一个或者多个成员或者更新已经存在的分数
    zcard key  //获取有序集合的成员数
    zcount key min max  //计算在有序集合中指定区间分数的成员数
    zrange key start stop withscores  //通过索引区间返回有序集合指定区间内的成员
    zrevrangbyscore key max min withscores  //返回有序集合中指定分数区间内的成员
    zscore key member //返回有序集合，成员的分数值

#### 4.SpringDataRedis ####

1.  提供了对不同Redis客户端的整合（Lettuce 和 Jedis）

1.  提供了RedisTemplate 统一API来操作Redis

1.  支持Redis的发布订阅模型

1.  支持Redis哨兵和Redis集群

1.  支持基于Lettuce的响应式编程

1.  支持基于JDK、JSON、字符串、Spring对象的数据库序列化以及反序列化

1.  支持基于Redis的JDKCollection实现

#### 5.缓存 ####

**缓存定义**：缓存就是数据交换的缓存区，是存储数据的临时地方，一般读写性能较高

**缓存作用**：1.降低后端负载 2.提高读写效率，降低响应时间

**缓存的成本**：1.数据一致性成本 2.代码维护成本 3.运维成本

**缓存更新策略：**

<table style="table-layout:fixed;width:28px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="width:100px;vertical-align:top;height:50px;"></td> 
 <td style="width:273px;vertical-align:top;height:50px;">内存淘汰</td> 
 <td style="width:281px;vertical-align:top;height:50px;">超时剔除</td> 
 <td style="width:253px;vertical-align:top;height:50px;">主动更新</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:100px;vertical-align:top;height:191px;">说明</td> 
 <td style="width:273px;vertical-align:top;height:191px;">不同自己维护，利用Redis的内存淘汰机制，当内存不足时自动淘汰部分数据，下次查询时更新缓存。</td> 
 <td style="width:281px;vertical-align:top;height:191px;">给缓存添加TTL时间，到期后自动删除缓存，下次查询时更新缓存</td> 
 <td style="width:253px;vertical-align:top;height:191px;">编写业务逻辑时，在修改数据库的同时，更新数据缓存</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 6.最佳实践方案 ####

1.  低一致性需求：使用Redis自带的内存淘汰机制

1.  高一致性需求：主动更新，并以超时剔除，作为兜底方案

*  读操作

1.  缓存命中直接返回

1.  缓存未命中则查询数据库，并写入缓存，设置超时实践

*  写操作

1.  先写数据库，然后再删除缓存

1.  确保数据库与缓存操作的原子性

#### 7.缓存穿透 ####

**缓存穿透**：客户端请求的数据在缓存中和数据库中都不存在，这样缓存都不会生效，都会打在数据库中，**解决方案**：1.缓存空对象 2.布隆过滤 3.增强id的复用性 4.做好数据校验 5.做好热点参数的限流

缓存空对象的流程：

![b43200a725b61167575eab3079b2b527.png][]

#### 8.缓存雪崩 ####

**缓存雪崩**：同一时段大量缓存key同时失效或者Redis服务宕机

解决方案：

1.  给不同的key的TTL添加随机值

1.  利用Redis集群提高服务的可用性

1.  给缓存业务添加降级限流策略

1.  给业务添加多级缓存

#### 9.缓存击穿 ####

**缓存击穿**：高并发访问并且缓存重建业务较为复杂的key突然失效，会给数据库带来巨大的冲击

解决方案：

1.  **互斥锁**

优点：1.没有额外的内存消耗 2.保证一致性 3.实现简单

缺点：1.线程需要等待，性能受影响 2.可能有死锁的危险

实现流程：

![1e50ede28b25b6b6fa936adedf07fb5b.png][]

1.  **逻辑过期**

优点：1.线程无需等待，性能较好

缺点：1.不保证一致性 2.有额外内存消耗 3.实现复杂

实现流程：

![dceeba8c72c8445de2f47f3044d5d504.png][]

#### 10.缓存工具封装 ####

基于StringRedisTemplate封装一个缓存工具类，满足下列需求：

1.  将任意Java对象序列化为Json并存储在String类型的key中，并且设置TTL过期时间

1.  将任意Java对象序列化为Json并存储在String类型的key中，并且设置逻辑过期时间，用于处理缓存击穿问题

1.  根据指定的key查询缓存，并反序列化为指定类型，利用缓存空值的方式解决缓存穿透问题

1.  根据指定的key值查询，并反序列化为指定类型，需要利用逻辑过期解决缓存击穿问题

[b43200a725b61167575eab3079b2b527.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/b43200a725b61167575eab3079b2b527.png
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[dceeba8c72c8445de2f47f3044d5d504.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/dceeba8c72c8445de2f47f3044d5d504.png