深刻了解redis（二）——redis的前世此生

为何要使用分布式缓存？

1. 高性能

当有一个查询接口，请求的时候可能要花费1s钟的时间，那么若是咱们把这个接口请求的数据放到redis中，那么咱们可能请求这个接口的时间只须要20ms，那么咱们为何不用redis缓存呢？

2. 高并发

单机mysql的QPS顶天了也就2000左右，再多可能就要报警了，那么若是一个系统，它的高峰期一秒钟过来的请求数是几万条，那一个mysql单机绝对会挂掉。固然咱们能够选择将msql扩容作主从复制等等。可是若是这些请求里面，大部分都是查询请求，那么咱们为何不把这些查询的数据放到redis里面呢，这样的话请求都是请求redis了，对mysql的压力就会很小了。

Redus的线程模型是什么，为何redis是单线程的可是却能支撑高并发呢？

Redis其实是一个单线程工做模型。

Redis内部与使用文件事件处理器file event handler，这个文件事件处理器是单线程的，因此redis才叫作单线程的模型。它采用的io多路复用机制（netty也采用这个机制）监听多个socket，将产生事件的socket压入到内存队列中，事件分派器根据socket上的时间类型来选择对应的事件处理器进行处理。

文件事件处理器的结构包含四个部分：

1.多个socket
    2.Io多路复用机制
    3.文件事件分派器
    4.事件处理器（链接应答处理器，命令请求处理器，命令回复处理器）
复制代码

事实上，多个socket可能会并发产生不一样的操做，每一个操做对应不一样的文件事件，可是io多路复用程序会监听多个socket，会将产生事件的socket放入到队列中排队，事件分派器每次从队列中取出一个socket，根据socket的时间类型交给对用的时间处理器进行处理。

说白了，所谓的单线程模型，指的就是io多路复用机制，由于io多路复用程序会监听全部的socket，可是io多路复用程序倒是单线程的。

那么，为何io多路复用程序是单线程的，可是redis的性能仍然是如此的好呢？

1.由于redis是纯内存操做的
    2.Io多路复用机制虽然是单线程的，可是它是非阻塞的。
    3.Redis是c语言实现的。
    4.单线程的io多路复用机制，避免了多线程的频繁切换上下文的问题，也预防了多线程可能产生的竞争问题。
复制代码

Redis的过时策略是什么？

Redis的过时策略是：按期删除+惰性删除

按期删除，指的是redis默认每隔100ms就会随机抽取一些设置了过时时间的key，检查其是否过时，若是过时就会删除。确定不会去抽取全部的过时时间的key，由于redis上存储的数据太大了，若是每个设置了过时时间的key都会去抽取，那么确定会对redis的性能形成了巨大的影响的。

惰性删除，指的是咱们在实际上使用redis的时候，当咱们经过一个key去查询redis的时候，redis会先判断这个key是否过时了，若是过时了就会删除。

可是，若是存在这么一部分数据，它既没有被redis抽取的时候抽取到，也没有被业务使用到，可是它又过时了，那么是否是它就会永远的存储在了redis里面呢，越存越多，最后致使了redis的内存块耗尽了？

这个时候，可能就须要redis另一个机制了，内存淘汰机制。

内存淘汰机制

redis 内存淘汰机制有如下几个：

noeviction: 当内存不足以容纳新写入数据时，新写入操做会报错，这个通常没人用吧，实在是太恶心了。

allkeys-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，移除最近最少使用的 key（这个是最经常使用的）。

allkeys-random：当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，随机移除某个 key，这个通常没人用吧，为啥要随机，确定是把最近最少使用的 key 给干掉啊。

volatile-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过时时间的键空间中，移除最近最少使用的 key（这个通常不太合适）。

volatile-random：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过时时间的键空间中，随机移除某个 key。

volatile-ttl：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过时时间的键空间中，有更早过时时间的 key 优先移除。

如何保证 redis 的高并发和高可用？

高并发：一主多从，读写分离，主负责写入，从负责读取。 redis 采用异步方式复制数据到 slave 节点，不过 redis2.8 开始，slave node 会周期性地确认本身每次复制的数据量；

一个 master node（主节点） 是能够配置多个 slave node （从节点）的；
    slave node （从节点）也能够链接其余的 slave node（从节点）；
    slave node （从节点）作复制的时候，不会 block master node 的正常工做；
    slave node（从节点） 在作复制的时候，也不会 block 对本身的查询操做，它会用旧的数据集来提供服务；
    可是复制完成的时候，须要删除旧数据集，加载新数据集，这个时候就会暂停对外服务了；
    slave node （从节点）主要用来进行横向扩容，作读写分离，扩容的 slave node 能够提升读的吞吐量。
复制代码

由于开启了主从复制，那么咱们必须开启redis的持久化策略。

Redis的持久化

Redis的持久化有两种，RDB和AOF。

RDB

是对redis中的数据执行周期化的持久化。 RDB会生成多个数据文件，每一个数据文件都表明了某一个时刻中的redis的数据，这个多个数据文件的方式，很是适合作冷备份。

RDB对redis进行的持久化的文件，健壮性是很是强的，简单来讲，它就是简单粗暴的给redis建立了一个有一个的快照。所以若是redis宕机了，用RDB来还原数据，会很简单。

RDB的持久化，redis中默认是5分钟一次，也就是说，若是只用RDB作持久化，那么redis最多有可能丢失5分钟的数据，这点仍是很恐怖的，

AOF

AOF机制是对redis的每一条写入命令做为日志，以“append-only”的模式写入一个日志文件中，在redis重启的时候，会回放AOF日志中的写入指令来从新构建整个数据集。

AOF通常都是一秒一次，也就是AOF最多会丢失一秒钟的数据。