简介

Redis 是完全开源的，遵守 BSD 协议，是一个高性能的 key-value 数据库。

特点

• 性能: 将结果缓存,再次使用迅速响应
• 并发: 大量并发是全部访问数据库会连接异常,redis做个缓冲

优点

• 数据持久化：可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。
• 多种数据结构：不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。
• 支持数据备份 master-slave模式 主从模式

原因

• 纯内存操作
• 单线程操作(避免了频繁的上下文切换)
• 采用非阻塞I/O多路复用机制

过期策略

redis使用 定期删除 + 惰性删除

三种策略模式

• 定时删除

  • 含义：在设置key的过期时间的同时，为该key创建一个定时器，让定时器在key的过期时间来临时，对key进行删除
  • 优点：保证内存被尽快释放
  • 缺点：
    • 若过期key很多，删除这些key会占用很多的CPU时间，在CPU时间紧张的情况下，CPU不能把所有的时间用来做要紧的事儿，还需要去花时间删除这些key
    • 定时器的创建耗时，若为每一个设置过期时间的key创建一个定时器（将会有大量的定时器产生），性能影响严重
    • 没人用

• 惰性删除

  • 含义：key过期的时候不删除，每次从数据库获取key的时候去检查是否过期，若过期，则删除，返回null。
  • 优点：删除操作只发生在从数据库取出key的时候发生，而且只删除当前key，所以对CPU时间的占用是比较少的，而且此时的删除是已经到了非做不可的地步（如果此时还不删除的话，我们就会获取到了已经过期的key了）
  • 缺点：若大量的key在超出超时时间后，很久一段时间内，都没有被获取过，那么可能发生内存泄露（无用的垃圾占用了大量的内存）

• 定期删除

  • 含义：每隔一段时间执行一次删除(在redis.conf配置文件设置hz，1s刷新的频率)过期key操作
  • 优点：
    • 通过限制删除操作的时长和频率，来减少删除操作对CPU时间的占用–处理"定时删除"的缺点
    • 定期删除过期key–处理"惰性删除"的缺点

缺点

• 在内存友好方面，不如"定时删除"
• 在CPU时间友好方面，不如"惰性删除"

难点

• 合理设置删除操作的执行时长（每次删除执行多长时间）和执行频率（每隔多长时间做一次删除）（这个要根据服务器运行情况来定了）

定时删除和定期删除为主动删除：Redis会定期主动淘汰一批已过去的key

惰性删除为被动删除：用到的时候才会去检验key是不是已过期，过期就删除

惰性删除为redis服务器内置策略

定期删除可以通过：

• 第一、配置redis.conf 的hz选项，默认为10 （即1秒执行10次，100ms一次，值越大说明刷新频率越快，最Redis性能损耗也越大）

• 第二、配置redis.conf的maxmemory最大值，当已用内存超过maxmemory限定时，就会触发主动清理策略

内存淘汰机制

# maxmemory-policy volatile-lru

1、volatile-lru：只对设置了过期时间的key进行LRU（默认值）

2、allkeys-lru ： 删除lru算法的key

3、volatile-random：随机删除即将过期key

4、allkeys-random：随机删除

5、volatile-ttl ： 删除即将过期的

6、noeviction ： 永不过期，返回错误

缓存穿透和缓存雪崩

缓存穿透

访问一个不存在的key, 缓存不起作用,请求会穿透到DB, 流量大时会导致DB挂掉

缓存雪崩

大量的key设置相同的过期时间, 导致在缓存在同一时刻全部失效, 造成瞬时DB请求量大,引起雪崩和宕机