精华 Redis 知识总结

快来打我* 2024-03-23 12:16 87阅读 0赞

1.  Redis 概览  
    Redis 和 memcache 的区别，Redis 支持的数据类型应用场景  
    redis 支持的数据结构更丰富(string，hash，list，set，zset)。memcache 只支持 key-value 的存储；  
    redis 原生支持集群，memcache 没有原生的集群模式。
2.  Redis 单线程模型  
    redis 单线程处理请求流程  
    redis 采用 IO 多路复用机制来处理请求，采用 reactor IO 模型， 处理流程如下:

1.首先接收到客户端的 socket 请求，多路复用器将 socket 转给连接应答处理器；  
2.连接应答处理器将 AE\_READABLE 事件与命令请求处理器关联(这里是把 socket 事件放入一个队列)；  
3.命令请求处理器从 socket 中读到指令，再内存中执行，并将 AE\_WRITEABLE 事件与命令回复处理器关联；  
4.命令回复处理器将结果返回给 socket，并解除关联。  
![在这里插入图片描述][c4a9e08a2968403ea5101d0bb33e95fe.png]  
redis 单线程效率高的原因  
非阻塞 IO 复用(上图流程)， I/O 多路复用分派事件，事件处理器处理事件(这个可以理解为注册的一段函数，定义了事件发生的时候应该执行的动作)， 这里分派事件和处理事件其实都是同一个线程；  
纯内存操作效率高；  
单线程反而避免了多线程切换。

1.  Redis 过期策略  
    对 key 设置有效期，redis 的删除策略: 定期删除+惰性删除。  
    定期删除指的是 redis 默认每 100ms 就随机抽取一些设置了过期事件的 key ，检查是否过期，如果过期就删除。如果 redis 设置了 10 万个 key 都设置了过期时间，每隔几百毫秒就要检查 10 万个 key 那 CPU 负载就很高了，所以 redis 并不会每隔 100ms 就检查所有的 key，而是随机抽取一些 key 来检查。  
    但这样会导致有些 key 过期了并没有被删除，所以采取了惰性删除。意思是在获取某个 key 的时候发现过期了，如果 key 过期了就删除掉不会返回。  
    这两个策略结合起来保证过期的 key 一定会被删除。

最大内存淘汰(maxmemory-policy)  
如果 redis 内存占用太多，就会进行内存淘汰。有如下策略:

noeviction: 如果内存不足以写入数据， 新写入操作直接报错；  
allkeys-lru: 内存不足以写入数据，移除最近最少使用的 key(最常用的策略)；  
allkeys-random: 内存不足随机移除几个 key；  
volatile-lru: 在设置了过期时间的 key 中，移除最近最少使用；  
volatile-random: 设置了过期的时间的 key 中，随机移除几个。

1.  Redis 主从模式保证高并发和高可用(哨兵模式)  
    读写分离  
    单机的 Redis 的 QPS 大概就在上万到几万不等，无法承受更高的并发。

读写分离保证高并发(10W+ QPS)：对于缓存来说一般都是支撑高并发读，写请求都是比较少的。采用读写分离的架构(一主多从)，master 负责接收写请求，数据同步到 slave 上提供读服务，如果遇到瓶颈只需要增加 slave 机器就可以水平扩容

主从复制机制  
redis replication 机制：

redis 采取异步复制到 slave 节点；  
slave 节点做复制操作的时候是不会 block 自己的，它会使用旧的数据集来提供服务，复制。完成后，删除旧的数据集，加载新的数据集，这个时候会暂停服务(时间很短暂)；  
如果采用了主从架构，master 需要开启持久化。如果 master 没有开启持久化(rdb 和 aof 都关闭了)。master 宕机重启后数据是空的，然后经过复制就把所有 slave 的数据也弄丢了。  
即使采用高可用的的哨兵机制，可能 sentinal 还没有检测到 master fa

[c4a9e08a2968403ea5101d0bb33e95fe.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/08d4ce632f154666926371c1469f4bd2.png