redis 的高并发的理解

redis 的特点：

• Redis支持数据的持久化，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。
• Redis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。
• Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。

 

 

 

 

redis 在并发下出现的情况：

缓存穿透：

　　用户发送数据（一条数据库中存在、redis中不存在的） 到redis中没有就去DB中查，如果DB中没有查询到，就返回给用户；若黑客使用这个漏洞 进行对数据库的攻击就会给数据库击垮。

解决的办法：

　　1、添加过期时间

　　2、添加一个布隆过滤器   

　　布隆过滤器（ 加载120万的数据需要 9秒，）是数据哈希到一个足够大额 bigMap 中，一个一定不存在的数据会被 这个bitmap拦截掉，从而避免了对底层存储系统的查询压力，但是布隆过滤器有个一误判率是大约是3%。

　　DB查询到数据为空的时候， 把数据写入到redis中 key对应的value就是空值， 并设置key 的过期时间，设置过期时间最好使用1-5的随机数，

　　

缓存击穿：

　　用户发送请数据到redis中 发现redis的数据过期了。这个时候就会去查询数据库， 如果有大量的并发请求，发现有大量的数据在redis中过期了。这个时候就会给DB造成巨大的压力。

　　解决的方法：

　　1、设置redis中的key 为过期时间为随机数最大不超过5， 

　　2、 在访问DB的时候加上锁， 如果是分布式就使用分布式锁。  使用互斥锁  （setNx ）

缓存雪崩：

　　当redis中数据在某一个时间段存在大量的过期时间，就会去请求DB 这样会给数据库带来巨大的压力或者是击垮数据库。

解决方法：

　　在访问数据库的时候加锁

　　设置队列关系

缓存预热：

　　就系统上线的时候需要把数据库中的数据缓存到redis中，这个样就可以避免用户在查询的数据时候在从数据库中查了。 

解决的方法：

　　1，系统上线后 实现都写好的执行缓存的刷新的页面进行操作。2，也可以手动的更新，3、定时刷新缓存 

如果缓存的数据不多的话  设置项目启动就可以启动缓存更新。

缓存更新：

　　Redis默认的有6中策略可供选择

　　   比较常用有两种方案：

　　1、定时去清理过期的缓存，

　　2、 用户请求过来的时候，发现缓存中的数据过期了，在去数据库查在去根性·更新redis。

 

缓存降级

当访问量剧增、服务出现问题（如响应时间慢或不响应）或非核心服务影响到核心流程的性能时，仍然需要保证服务还是可用的，即使是有损服务。系统可以根据一些关键数据进行自动降级，也可以配置开关实现人工降级。

降级的最终目的是保证核心服务可用，即使是有损的。而且有些服务是无法降级的（如加入购物车、结算）。

以参考日志级别设置预案：

（1）一般：比如有些服务偶尔因为网络抖动或者服务正在上线而超时，可以自动降级；

（2）警告：有些服务在一段时间内成功率有波动（如在95~100%之间），可以自动降级或人工降级，并发送告警；

（3）错误：比如可用率低

 

 

redis  的命令 使用  :  

 

与String相关的常用命令：

• SET：为一个key设置value，可以配合EX/PX参数指定key的有效期，通过NX/XX参数针对key是否存在的情况进行区别操作，时间复杂度O(1)

• GET：获取某个key对应的value，时间复杂度O(1)

• GETSET：为一个key设置value，并返回该key的原value，时间复杂度O(1)

• MSET：为多个key设置value，时间复杂度O(N)

• MSETNX：同MSET，如果指定的key中有任意一个已存在，则不进行任何操作，时间复杂度O(N)

• MGET：获取多个key对应的value，时间复杂度O(N)

与List相关的常用命令：

• LPUSH：向指定List的左侧（即头部）插入1个或多个元素，返回插入后的List长度。时间复杂度O(N)，N为插入元素的数量

• RPUSH：同LPUSH，向指定List的右侧（即尾部）插入1或多个元素

• LPOP：从指定List的左侧（即头部）移除一个元素并返回，时间复杂度O(1)

• RPOP：同LPOP，从指定List的右侧（即尾部）移除1个元素并返回

• LPUSHX/RPUSHX：与LPUSH/RPUSH类似，区别在于，LPUSHX/RPUSHX操作的key如果不存在，则不会进行任何操作

• LLEN：返回指定List的长度，时间复杂度O(1)

• LRANGE：返回指定List中指定范围的元素（双端包含，即LRANGE key 0 10会返回11个元素），时间复杂度O(N)。应尽可能控制一次获取的元素数量，一次获取过大范围的List元素会导致延迟，同时对长度不可预知的List，避免使用LRANGE key 0 -1这样的完整遍历操作。
  
  
  应谨慎使用的List相关命令：

• LINDEX：返回指定List指定index上的元素，如果index越界，返回nil。index数值是回环的，即-1代表List最后一个位置，-2代表List倒数第二个位置。时间复杂度O(N)

• LSET：将指定List指定index上的元素设置为value，如果index越界则返回错误，时间复杂度O(N)，如果操作的是头/尾部的元素，则时间复杂度为O(1)

• LINSERT：向指定List中指定元素之前/之后插入一个新元素，并返回操作后的List长度。如果指定的元素不存在，返回-1。如果指定key不存在，不会进行任何操作，时间复杂度O(N)

由于Redis的List是链表结构的，上述的三个命令的算法效率较低，需要对List进行遍历，命令的耗时无法预估，在List长度大的情况下耗时会明显增加，应谨慎使用。

与Hash相关的常用命令：

• HSET：将key对应的Hash中的field设置为value。如果该Hash不存在，会自动创建一个。时间复杂度O(1)

• HGET：返回指定Hash中field字段的值，时间复杂度O(1)

• HMSET/HMGET：同HSET和HGET，可以批量操作同一个key下的多个field，时间复杂度：O(N)，N为一次操作的field数量

• HSETNX：同HSET，但如field已经存在，HSETNX不会进行任何操作，时间复杂度O(1)

• HEXISTS：判断指定Hash中field是否存在，存在返回1，不存在返回0，时间复杂度O(1)

• HDEL：删除指定Hash中的field（1个或多个），时间复杂度：O(N)，N为操作的field数量

• HINCRBY：同INCRBY命令，对指定Hash中的一个field进行INCRBY，时间复杂度O(1)

应谨慎使用的Hash相关命令：

 

• HGETALL：返回指定Hash中所有的field-value对。返回结果为数组，数组中field和value交替出现。时间复杂度O(N)

• HKEYS/HVALS：返回指定Hash中所有的field/value，时间复杂度O(N)

 

上述三个命令都会对Hash进行完整遍历，Hash中的field数量与命令的耗时线性相关，对于尺寸不可预知的Hash，应严格避免使用上面三个命令，而改为使用HSCAN命令进行游标式的遍历，具体请见 

https://redis.io/commands/scan

 

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为什么redis是单线程模型也能效率也很高？

　　1 纯内存操作

　　2 核心是基于非阻塞的 io 多路复用机制

　　3 单线程 反而避免了多线程上下文切换的问题。

 

 

redis分布式锁：

设置分布式锁 set my:lock 随机值 NX PX 30000
（my 可以用 用户id或者是订单id等，随机值不能重复。NX：存在设置失败，反之就成功，px 设置过期时间）
释放锁。 就是删除key 是根据随机值， 是根据redis中的随机值和key对应的随机值一致就删除。