redis介绍(7)高级用法

redis的过时策略以及内存淘汰机制

  分析:这个问题其实至关重要,到底redis有没用到家,这个问题就能够看出来。好比你redis只能存5G数据,但是你写了10G,那会删5G的数据。怎么删的,这个问题思考过么?还有,你的数据已经设置了过时时间,可是时间到了,内存占用率仍是比较高,有思考过缘由么?redis

  回答:redis采用的是按期删除+惰性删除策略。数据库

为何不用定时删除策略?

  定时删除,用一个定时器来负责监视key,过时则自动删除。虽然内存及时释放,可是十分消耗CPU资源。在大并发请求下,CPU要将时间应用在处理请求,而不是删除key,所以没有采用这一策略.缓存

  按期删除+惰性删除是如何工做的呢?并发

  按期删除,redis默认每一个100ms检查,是否有过时的key,有过时key则删除。须要说明的是,redis不是每一个100ms将全部的key检查一次,而是随机抽取进行检查(若是每隔100ms,所有key进行检查,redis岂不是卡死)。所以,若是只采用按期删除策略,会致使不少key到时间没有删除。dom

  因而,惰性删除派上用场。也就是说在你获取某个key的时候,redis会检查一下,这个key若是设置了过时时间那么是否过时了?若是过时了此时就会删除。异步

采用按期删除+惰性删除就没其余问题了么?不是的,若是按期删除没删除key。而后你也没即时去请求key,也就是说惰性删除也没生效。这样,redis的内存会愈来愈高。那么就应该采用内存淘汰机制。分布式

  在redis.conf中有一行配置ui

  # maxmemory-policy volatile-lruspa

  该配置就是配内存淘汰策略的线程

    1)noeviction:当内存不足以容纳新写入数据时,新写入操做会报错。

    2)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。推荐使用,目前项目在用这种。

    3)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。

    4)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。这种状况通常是把redis既当缓存,又作持久化存储的时候才用。不推荐

    5)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。依然不推荐

    6)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。不推荐

    ps:若是没有设置 expire 的key, 不知足先决条件(prerequisites); 那么 volatile-lru, volatile-random 和 volatile-ttl 策略的行为, 和 noeviction(不删除) 基本上一致。

redis和数据库双写一致性问题

  分析:一致性问题是分布式常见问题,还能够再分为最终一致性和强一致性。数据库和缓存双写,就必然会存在不一致的问题。答这个问题,先明白一个前提。就是若是对数据有强一致性要求,不能放缓存。咱们所作的一切,只能保证最终一致性。另外,咱们所作的方案其实从根本上来讲,只能说下降不一致发生的几率,没法彻底避免。所以,有强一致性要求的数据,不能放缓存。

  回答:《分布式之数据库和缓存双写一致性方案解析》给出了详细的分析,在这里简单的说一说。首先,采起正确更新策略,先更新数据库,再删缓存。其次,由于可能存在删除缓存失败的问题,提供一个补偿措施便可,例如利用消息队列。

如何应对缓存穿透和缓存雪崩问题

  分析:这两个问题,说句实在话,通常中小型传统软件企业,很难碰到这个问题。若是有大并发的项目,流量有几百万左右。这两个问题必定要深入考虑。
  回答:以下所示

  缓存穿透,即黑客故意去请求缓存中不存在的数据,致使全部的请求都怼到数据库上,从而数据库链接异常。

    解决方案:

    (一)利用互斥锁,缓存失效的时候,先去得到锁,获得锁了,再去请求数据库。没获得锁,则休眠一段时间重试

    (二)采用异步更新策略,不管key是否取到值,都直接返回。value值中维护一个缓存失效时间,缓存若是过时,异步起一个线程去读数据库,更新缓存。须要作缓存预热(项目启动前,先加载缓存)操做。

    (三)提供一个能迅速判断请求是否有效的拦截机制,好比,利用布隆过滤器,内部维护一系列合法有效的key。迅速判断出,请求所携带的Key是否合法有效。若是不合法,则直接返回。

  缓存雪崩,即缓存同一时间大面积的失效,这个时候又来了一波请求,结果请求都怼到数据库上,从而致使数据库链接异常。

    解决方案:

    (一)给缓存的失效时间,加上一个随机值,避免集体失效。
    (二)使用互斥锁,可是该方案吞吐量明显降低了。
    (三)双缓存。咱们有两个缓存,缓存A和缓存B。缓存A的失效时间为20分钟,缓存B不设失效时间。本身作缓存预热操做。而后细分如下几个小点

  I 从缓存A读数据库,有则直接返回

  II A没有数据,直接从B读数据,直接返回,而且异步启动一个更新线程。

  III 更新线程同时更新缓存A和缓存B。

如何解决redis的并发竞争key问题

  分析:这个问题大体就是,同时有多个子系统去set一个key。这个时候要注意什么呢?你们思考过么。须要说明一下,博主提早百度了一下,发现答案基本都是推荐用redis事务机制。博主不推荐使用redis的事务机制。由于咱们的生产环境,基本都是redis集群环境,作了数据分片操做。你一个事务中有涉及到多个key操做的时候,这多个key不必定都存储在同一个redis-server上。所以,redis的事务机制,十分鸡肋。

  回答:以下所示

    (1)若是对这个key操做,不要求顺序

      这种状况下,准备一个分布式锁,你们去抢锁,抢到锁就作set操做便可,比较简单。

    (2)若是对这个key操做,要求顺序

      假设有一个key1,系统A须要将key1设置为valueA,系统B须要将key1设置为valueB,系统C须要将key1设置为valueC.

  指望按照key1的value值按照 valueA-->valueB-->valueC的顺序变化。这种时候咱们在数据写入数据库的时候,须要保存一个时间戳。假设时间戳以下

    系统A key 1 {valueA 3:00}
    系统B key 1 {valueB 3:05}
    系统C key 1 {valueC 3:10}

  那么,假设这会系统B先抢到锁,将key1设置为{valueB 3:05}。接下来系统A抢到锁,发现本身的valueA的时间戳早于缓存中的时间戳,那就不作set操做了。以此类推。

  其余方法,好比利用队列,将set方法变成串行访问也能够

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