一起来学Redis

   日期:2020-07-12     浏览:95    评论:0    
核心提示:锁锁悲观锁:很悲观认为什么时候都会出现问题,无论什么时候都加锁乐观锁:很乐观,认为什么时候都没有问题,所以不会加锁,更新数据的时候去判断一下,再此期间是否有人修改过这个数据,获取version,更新的时候比较versionRedisRedis大数据时代的3V:主要是描述问题的海量Volume多样Variety实时Velocity大数据时代的3高:主要是对程序的要求高并发高可扩高性能1. NoSQL1) 什么是NoSQLN.

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  • 悲观锁:很悲观认为什么时候都会出现问题,无论什么时候都加锁

  • 乐观锁:很乐观,认为什么时候都没有问题,所以不会加锁,更新数据的时候去判断一下,再此期间是否有人修改过这个数据,获取version,更新的时候比较version

Redis

Redis

大数据时代的3V:主要是描述问题的

  1. 海量Volume

  2. 多样Variety

  3. 实时Velocity

大数据时代的3高:主要是对程序的要求

  1. 高并发

  2. 高可扩

  3. 高性能

1. NoSQL

1) 什么是NoSQL

NoSQL = Not Only SQL (不仅仅是SQL)

关系型数据库:表格 ,行 ,列

泛指非关系型数据库的,随着web2.0互联网的诞生!传统的关系型数据库很难对付web2.0时代!尤其

是超大规模的高并发的社区! 暴露出来很多难以克服的问题,NoSQL在当今大数据环境下发展的十分迅

速,Redis是发展最快的,而且是我们当下必须要掌握的一个技术!

很多的数据类型用户的个人信息,社交网络,地理位置。这些数据类型的存储不需要一个固定的格式!

不需要多月的操作就可以横向扩展的 ! Map<String,Object> 使用键值对来控制!

2)NoSQL特点

解耦!

  1. 方便扩展(数据之间没有关系,很好扩展!)

  2. 大数据量高性能(Redis 一秒写8万次,读取11万,NoSQL的缓存记录级,是一种细粒度的缓存,性

能会比较高!)

  1. 数据类型是多样型的!(不需要事先设计数据库!随取随用!如果是数据量十分大的表,很多人就无

法设计了!)

  1. 传统 RDBMS 和 NoSQL
传统的 RDBMS 
- 结构化组织
- SQL 
-数据和关系都存在单独的表中 row col 
- 操作操作,数据定义语言
- 严格的一致性 
- 基础的事务 - .....
Nosql 
- 不仅仅是数据 
- 没有固定的查询语言 
- 键值对存储,列存储,文档存储,图形数据库(社交关系) 
- 最终一致性, 
- CAP定理和BASE (异地多活)
- 高性能,高可用,高可扩 - ....

2. Redis介绍

  • Redis(Remote Dictionary Server ),即远程字典服务 ! 是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库,

    并提供多种语言的API。

3. Redis能做什么

  1. 内存存储、持久化,内存中是断电即失、所以说持久化很重要(rdb、aof)

  2. 效率高,可以用于高速缓存

  3. 发布订阅系统

  4. 地图信息分析

  5. 计时器、计数器(浏览量!)

4. Redis特性

  1. 多样的数据类型

  2. 持久化

  3. 集群

  4. 事务

  • Redis 单线程 基于内存所以快 CPU不是Redis性能瓶颈,Redis的瓶颈是根据机器的内存和网络带宽

  • 对于内存系统来说,如果没有上下文切换效率就是最高的!多次读写都是在一个CPU上的

  • Redis 是C 语言写的,官方提供的数据为 100000+ 的QPS,完全不比同样是使用 key-vale的Memecache差!

    但是在Redis6.0以后加入了多线程

  • Redis事务不具有原子性,但是单个语句执行具有原子性

5. 五大数据类型 三大特殊数据类型

  • String(字符串)

  • List(列表)

  • Set(集合)

  • Hash(哈希)

  • Zset(有序集合)

  • Geospatial地理位置

  • Hyperloglog

  • BitMap

    具体操作:https://www.runoob.com/redis/redis-sets.html

6. 事务

Redis 事务本质:一组命令的集合! 一个事务中的所有命令都会被序列化,在事务执行过程的中,会按

照顺序执行!

一次性、顺序性、排他性!执行一些列的命令!

------ 队列 set set set 执行------

Redis事务没有没有隔离级别的概念!

所有的命令在事务中,并没有直接被执行!只有发起执行命令的时候才会执行!Exec

Redis单条命令式保存原子性的,但是事务不保证原子性!

redis的事务:

  • 开启事务(multi)

  • 命令入队(…)

  • 执行事务(exec)

监控! Watch (面试常问!)

Redis测监视测试

127.0.0.1:6379> set money 100
OK
127.0.0.1:6379> set out 0 
OK1
27.0.0.1:6379> watch money # 监视 money 对象 
OK
127.0.0.1:6379> multi # 事务正常结束,数据期间没有发生变动,这个时候就正常执行成功! 
OK
127.0.0.1:6379> DECRBY money 20
QUEUED 
127.0.0.1:6379> INCRBY out 20
QUEUED 
127.0.0.1:6379> exec 
1) (integer) 80 
2) (integer) 20

测试多线程修改值 , 使用watch 可以当做redis的乐观锁操作!

127.0.0.1:6379> watch money # 监视 money 
OK
127.0.0.1:6379> multi 
OK
127.0.0.1:6379> DECRBY money 10
QUEUED
127.0.0.1:6379> INCRBY out 10
QUEUED 
127.0.0.1:6379> exec # 执行之前,另外一个线程,修改了我们的值,这个时候,就会导致事务执行失 败!
(nil)

如果修改失败,获取最新的值就好

7. Springboot整合Redis

说明: 在 SpringBoot2.x 之后,原来使用的jedis 被替换为了 lettuce?

jedis : 采用的直连,多个线程操作的话,是不安全的,如果想要避免不安全的,使用 jedis pool 连接

池! 更像 BIO 模式

lettuce : 采用netty,实例可以再多个线程中进行共享,不存在线程不安全的情况!可以减少线程数据

了,更像 NIO 模式

源码分析:

@Bean 
@ConditionalOnMissingBean(name = "redisTemplate") // 我们可以自己定义一个redisTemplate来替换这个默认的!
public RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory)
    throws UnknownHostException {
    // 默认的 RedisTemplate 没有过多的设置,redis 对象都是需要序列化! // 两个泛型都是 Object, Object 的类型,我们后使用需要强制转换 <String, Object>
	RedisTemplate<Object, Object> template = new RedisTemplate<>(); 				  	    template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory); return template; 
}

@Bean
@ConditionalOnMissingBean // 由于 String 是redis中最常使用的类型,所以说单独提出来了一 个bean!
public StringRedisTemplate stringRedisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) 
    throws UnknownHostException {
    StringRedisTemplate template = new StringRedisTemplate(); 		         	       template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory); 
    return template;
}                                              


8.Redis持久化

1.RDF(Redis DataBase)

在主从复制中,rdb就是备用了!从机上面!

在指定的时间间隔内将内存中的数据集快照写入磁盘,也就是行话讲的Snapshot快照,它恢复时是将快

照文件直接读到内存里。

Redis会单独创建(fork)一个子进程来进行持久化,会先将数据写入到一个临时文件中,待持久化过程

都结束了,再用这个临时文件替换上次持久化好的文件。整个过程中,主进程是不进行任何IO操作的。

这就确保了极高的性能。如果需要进行大规模数据的恢复,且对于数据恢复的完整性不是非常敏感,那

RDB方式要比AOF方式更加的高效。RDB的缺点是最后一次持久化后的数据可能丢失。我们默认的就是

RDB,一般情况下不需要修改这个配置!

有时候在生产环境我们会将这个文件进行备份!

rdb保存的文件是dump.rdb 都是在我们的配置文件中快照中进行配置的!

1.触发机制

1、save的规则满足的情况下,会自动触发rdb规则

2、执行 flushall 命令,也会触发我们的rdb规则!

3、退出redis,也会产生 rdb 文件!

备份就自动生成一个 dump.rdb

2.如果恢复rdb文件!

1、只需要将rdb文件放在我们redis启动目录就可以,redis启动的时候会自动检查dump.rdb 恢复其中

的数据!

2、查看需要存在的位置

127.0.0.1:6379> config get dir 
1) "dir"
2) "/usr/local/bin" # 如果在这个目录下存在 dump.rdb 文件,启动就会自动恢复其中的数据
3. 优点

1、适合大规模的数据恢复!

2、对数据的完整性要不高!

4.缺点

1、需要一定的时间间隔进程操作!如果redis意外宕机了,这个最后一次修改数据就没有的了!

2、fork进程的时候,会占用一定的内容空间。

2. AOF(Append Only File)

将我们的所有命令都记录下来,history,恢复的时候就把这个文件全部在执行一遍!

以日志的形式来记录每个写操作,将Redis执行过的所有指令记录下来(读操作不记录),只许追加文件

但不可以改写文件,redis启动之初会读取该文件重新构建数据,换言之,redis重启的话就根据日志文件

的内容将写指令从前到后执行一次以完成数据的恢复工作

Aof保存的是 appendonly.aof 文件

1.优点

1、每一次修改都同步,文件的完整会更加好!

2、每秒同步一次,可能会丢失一秒的数据

3、从不同步,效率最高的!

2.缺点

1、相对于数据文件来说,aof远远大于 rdb,修复的速度也比 rdb慢!

2、Aof 运行效率也要比 rdb 慢,所以我们redis默认的配置就是rdb持久化

3.扩展
  1. RDB 持久化方式能够在指定的时间间隔内对你的数据进行快照存储

  2. AOF 持久化方式记录每次对服务器写的操作,当服务器重启的时候会重新执行这些命令来恢复原始的数据,AOF命令以Redis 协议追加保存每次写的操作到文件末尾,Redis还能对AOF文件进行后台重写,使得AOF文件的体积不至于过大。

  3. 只做缓存,如果你只希望你的数据在服务器运行的时候存在,你也可以不使用任何持久化

  4. 同时开启两种持久化方式在这种情况下,当redis重启的时候会优先载入AOF文件来恢复原始的数据,因为在通常情况下AOF文件保存的数据集要比RDB文件保存的数据集要完整。RDB 的数据不实时,同时使用两者时服务器重启也只会找AOF文件,那要不要只使用AOF呢?作者建议不要,因为RDB更适合用于备份数据库(AOF在不断变化不好备份),快速重启,而且不会有AOF可能潜在的Bug,留着作为一个万一的手段。

  5. 性能建议因为RDB文件只用作后备用途,建议只在Slave上持久化RDB文件,而且只要15分钟备份一次就够了,只保留 save 900 1 这条规则。如果Enable AOF ,好处是在最恶劣情况下也只会丢失不超过两秒数据,启动脚本较简单只load自己的AOF文件就可以了,代价一是带来了持续的IO,二是AOF rewrite 的最后将 rewrite 过程中产生的新数据写到新文件造成的阻塞几乎是不可避免的。只要硬盘许可,应该尽量减少AOF rewrite的频率,AOF重写的基础大小默认值64M太小了,可以设到5G以上,默认超过原大小100%大小重写可以改到适当的数值。如果不Enable AOF ,仅靠 Master-Slave Repllcation 实现高可用性也可以,能省掉一大笔IO,也减少了rewrite时带来的系统波动。代价是如果Master/Slave 同时倒掉,会丢失十几分钟的数据,启动脚本也要比较两个 Master/Slave 中的 RDB文件,载入较新的那个,微博就是这种架构

9.Redis发布订阅

Redis 发布订阅(pub/sub)是一种消息通信模式:发送者(pub)发送消息,订阅者(sub)接收消息。微信、

微博、关注系统!

Redis 客户端可以订阅任意数量的频道。

订阅/发布消息图:

第一个:消息发送者, 第二个:频道 第三个:消息订阅者!

原理

Redis是使用C实现的,通过分析 Redis 源码里的 pubsub.c 文件,了解发布和订阅机制的底层实现,籍

此加深对 Redis 的理解。

Redis 通过 PUBLISH 、SUBSCRIBE 和 PSUBSCRIBE 等命令实现发布和订阅功能。

微信:

通过 SUBSCRIBE 命令订阅某频道后,redis-server 里维护了一个字典,字典的键就是一个个 频道!,

而字典的值则是一个链表,链表中保存了所有订阅这个 channel 的客户端。SUBSCRIBE 命令的关键,

就是将客户端添加到给定 channel 的订阅链表中。

使用场景:

1、实时消息系统!

2、事实聊天!(频道当做聊天室,将信息回显给所有人即可!)

3、订阅,关注系统都是可以的!

10.Redis主从复制

主从复制,是指将一台Redis服务器的数据,复制到其他的Redis服务器。前者称为主节点

(master/leader),后者称为从节点(slave/follower);数据的复制是单向的,只能由主节点到从节点。

Master以写为主,Slave 以读为主。

默认情况下,每台Redis服务器都是主节点;

且一个主节点可以有多个从节点(或没有从节点),但一个从节点只能有一个主节点。()

主从复制的作用主要包括:

1、数据冗余:主从复制实现了数据的热备份,是持久化之外的一种数据冗余方式。

2、故障恢复:当主节点出现问题时,可以由从节点提供服务,实现快速的故障恢复;实际上是一种服务

的冗余。

3、负载均衡:在主从复制的基础上,配合读写分离,可以由主节点提供写服务,由从节点提供读服务

(即写Redis数据时应用连接主节点,读Redis数据时应用连接从节点),分担服务器负载;尤其是在写

少读多的场景下,通过多个从节点分担读负载,可以大大提高Redis服务器的并发量。

4、高可用(集群)基石:除了上述作用以外,主从复制还是哨兵和集群能够实施的基础,因此说主从复

制是Redis高可用的基础。

1.环境配置

单机多集群

127.0.0.1:6379> info replication # 查看当前库的信息 
role:master # 角色 master 
connected_slaves:0 # 没有从机 
master_replid:b63c90e6c501143759cb0e7f450bd1eb0c70882a 
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000 
master_repl_offset:0 
second_repl_offset:-1 
repl_backlog_active:0 
repl_backlog_size:1048576 
repl_backlog_first_byte_offset:0 
repl_backlog_histlen:0 

复制3个配置文件,然后修改对应的信息

  1. 端口

  2. pid 名字

  3. log文件名字

  4. dump.rdb 名字

SLAVEOF认主

127.0.0.1:6380> SLAVEOF 127.0.0.1 6379 
OK
127.0.0.1:6380> info replication 
role:slave # 当前角色是从机 
master_host:127.0.0.1 # 可以的看到主机的信息 
master_port:6379 
master_link_status:up 
master_last_io_seconds_ago:3 
master_sync_in_progress:0 
slave_repl_offset:14 
slave_priority:100 
slave_read_only:1 
connected_slaves:0 
master_replid:a81be8dd257636b2d3e7a9f595e69d73ff03774e 
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000 
master_repl_offset:14 
second_repl_offset:-1 
repl_backlog_active:1 
repl_backlog_size:1048576 
repl_backlog_first_byte_offset:1 
repl_backlog_histlen:14

主机可以写,从机不能写只能读!主机中的所有信息和数据,都会自动被从机保存!

2.复制原理

Slave 启动成功连接到 master 后会发送一个sync同步命令

Master 接到命令,启动后台的存盘进程,同时收集所有接收到的用于修改数据集命令,在后台进程执行

完毕之后,master将传送整个数据文件到slave,并完成一次完全同步。

全量复制:而slave服务在接收到数据库文件数据后,将其存盘并加载到内存中。

增量复制:Master 继续将新的所有收集到的修改命令依次传给slave,完成同步

但是只要是重新连接master,一次完全同步(全量复制)将被自动执行! 我们的数据一定可以在从机中

看到!

11.哨兵模式

主从切换技术的方法是:当主服务器宕机后,需要手动把一台从服务器切换为主服务器,这就需要人工

干预,费事费力,还会造成一段时间内服务不可用。这不是一种推荐的方式,更多时候,我们优先考虑

哨兵模式。Redis从2.8开始正式提供了Sentinel(哨兵) 架构来解决这个问题。

谋朝篡位的自动版,能够后台监控主机是否故障,如果故障了根据投票数自动将从库转换为主库。

哨兵模式是一种特殊的模式,首先Redis提供了哨兵的命令,哨兵是一个独立的进程,作为进程,它会独

立运行。其原理是哨兵通过发送命令,等待Redis服务器响应,从而监控运行的多个Redis实例。

这里的哨兵有两个作用

  • 通过发送命令,让Redis服务器返回监控其运行状态,包括主 服务器和从服务器。

  • 当哨兵监测到master宕机,会自动将slave切换成master,然后通过发布订阅模式通知其他的从服务器,修改配置文件,让它们切换主机。

然而一个哨兵进程对Redis服务器进行监控,可能会出现问题,为此,我们可以使用多个哨兵进行监控。

各个哨兵之间还会进行监控,这样就形成了多哨兵模式。

假设主服务器宕机,哨兵1先检测到这个结果,系统并不会马上进行failover过程,仅仅是哨兵1主观的认

为主服务器不可用,这个现象成为主观下线。当后面的哨兵也检测到主服务器不可用,并且数量达到一

定值时,那么哨兵之间就会进行一次投票,投票的结果由一个哨兵发起,进行failover[故障转移]操作。

切换成功后,就会通过发布订阅模式,让各个哨兵把自己监控的从服务器实现切换主机,这个过程称为

客观下线

1.测试
  1. 配置哨兵配置文件 sentinel.conf
# sentinel monitor 被监控的名称 host port 1
sentinel monitor myredis 127.0.0.1 6379 1

后面的这个数字1,代表主机挂了,slave投票看让谁接替成为主机,票数最多的,就会成为主机!

  1. 启动哨兵!

    如果Master 节点断开了,这个时候就会从从机中随机选择一个服务器! (这里面有一个投票算法!)

如果主机此时回来了,只能归并到新的主机下,当做从机,这就是哨兵模式的规则!

2.优点
  1. 哨兵集群,基于主从复制模式,所有的主从配置优点,它全有

  2. 主从可以切换,故障可以转移,系统的可用性就会更好

  3. 哨兵模式就是主从模式的升级,手动到自动,更加健壮!

3.缺点
  1. Redis 不好啊在线扩容的,集群容量一旦到达上限,在线扩容就十分麻烦!

  2. 实现哨兵模式的配置其实是很麻烦的,里面有很多选择!

4. 配置
# Example sentinel.conf
# 哨兵sentinel实例运行的端口 默认26379
port 26379

# 哨兵sentinel的工作目录
dir /tmp

# 哨兵sentinel监控的redis主节点的 ip port 
# master-name 可以自己命名的主节点名字 只能由字母A-z、数字0-9 、这三个字符".-_"组成。 
# quorum 配置多少个sentinel哨兵统一认为master主节点失联 那么这时客观上认为主节点失联了 
# sentinel monitor <master-name> <ip> <redis-port> <quorum>
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2

# 当在Redis实例中开启了requirepass foobared 授权密码 这样所有连接Redis实例的客户端都要提供 密码
# 设置哨兵sentinel 连接主从的密码 注意必须为主从设置一样的验证密码 
# sentinel auth-pass <master-name> <password>
sentinel auth-pass mymaster MySUPER--secret-0123passw0rd

# 指定多少毫秒之后 主节点没有应答哨兵sentinel 此时 哨兵主观上认为主节点下线 默认30秒
# sentinel down-after-milliseconds <master-name> <milliseconds>
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000

# 这个配置项指定了在发生failover主备切换时最多可以有多少个slave同时对新的master进行 同步这个数字越小,完成failover所需的时间就越长, 但是如果这个数字越大,就意味着越 多的slave因为replication而不可用。 可以通过将这个值设为 1 来保证每次只有一个slave 处于不能处理命令请求的状态。
# sentinel parallel-syncs <master-name> <numslaves>
sentinel parallel-syncs mymaster 1

# 故障转移的超时时间 failover-timeout 可以用在以下这些方面: 
#1. 同一个sentinel对同一个master两次failover之间的间隔时间。 
#2. 当一个slave从一个错误的master那里同步数据开始计算时间。直到slave被纠正为向正确的master那 里同步数据时。 
#3.当想要取消一个正在进行的failover所需要的时间。 
#4.当进行failover时,配置所有slaves指向新的master所需的最大时间。不过,即使过了这个超时, slaves依然会被正确配置为指向master,但是就不按parallel-syncs所配置的规则来了 
# 默认三分钟 
# sentinel failover-timeout <master-name> <milliseconds>
sentinel failover-timeout mymaster 180000


# SCRIPTS EXECUTION 
#配置当某一事件发生时所需要执行的脚本,可以通过脚本来通知管理员,例如当系统运行不正常时发邮件通知 相关人员。 
#对于脚本的运行结果有以下规则: 
#若脚本执行后返回1,那么该脚本稍后将会被再次执行,重复次数目前默认为10 #若脚本执行后返回2,或者比2更高的一个返回值,脚本将不会重复执行。 
#如果脚本在执行过程中由于收到系统中断信号被终止了,则同返回值为1时的行为相同。 
#一个脚本的最大执行时间为60s,如果超过这个时间,脚本将会被一个SIGKILL信号终止,之后重新执行。 
#通知型脚本:当sentinel有任何警告级别的事件发生时(比如说redis实例的主观失效和客观失效等等), 将会去调用这个脚本,这时这个脚本应该通过邮件,SMS等方式去通知系统管理员关于系统不正常运行的信 息。调用该脚本时,将传给脚本两个参数,一个是事件的类型,一个是事件的描述。如果sentinel.conf配 置文件中配置了这个脚本路径,那么必须保证这个脚本存在于这个路径,并且是可执行的,否则sentinel无 法正常启动成功。 
#通知脚本 
# shell编程 # sentinel notification-script <master-name> <script-path>
sentinel notification-script mymaster /var/redis/notify.sh

# 客户端重新配置主节点参数脚本 
# 当一个master由于failover而发生改变时,这个脚本将会被调用,通知相关的客户端关于master地址已 经发生改变的信息。 
# 以下参数将会在调用脚本时传给脚本: 
# <master-name> <role> <state> <from-ip> <from-port> <to-ip> <to-port> # 目前<state>总是“failover”, 
# <role>是“leader”或者“observer”中的一个。
# 参数 from-ip, from-port, to-ip, to-port是用来和旧的master和新的master(即旧的slave)通 信的# 这个脚本应该是通用的,能被多次调用,不是针对性的。 
# sentinel client-reconfig-script <master-name> <script-path>
sentinel client-reconfig-script mymaster /var/redis/reconfig.sh

12.Redis缓存穿透和雪崩

Redis缓存的使用,极大的提升了应用程序的性能和效率,特别是数据查询方面。但同时,它也带来了一些问题。其中,最要害的问题,就是数据的一致性问题,从严格意义上讲,这个问题无解。如果对数据的一致性要求很高,那么就不能使用缓存。

1.缓存穿透(查不到)

缓存穿透的概念很简单,用户想要查询一个数据,发现redis内存数据库没有,也就是缓存没有命中,于是向持久层数据库查询。发现也没有,于是本次查询失败。当用户很多的时候,缓存都没有命中(秒杀!),于是都去请求了持久层数据库。这会给持久层数据库造成很大的压力,这时候就相当于出现了缓存穿透。

解决方案

  1. 布隆过滤器

  2. 缓存空对象:

    当存储层不命中后,即使返回的空对象也将其缓存起来,同时会设置一个过期时间,之后再访问这个 数据将会从缓存中获取,保护了后端数据源;

但是这种方法会存在两个问题:

  1. 如果空值能够被缓存起来,这就意味着缓存需要更多的空间存储更多的键,因为这当中可能会有很多

的空值的键;

  1. 即使对空值设置了过期时间,还是会存在缓存层和存储层的数据会有一段时间窗口的不一致,这对于

需要保持一致性的业务会有影响。

2.缓存击穿(量太大,缓存过期!)

这里需要注意和缓存击穿的区别,缓存击穿,是指一个key非常热点,在不停的扛着大并发,大并发集中对这一个点进行访问,当这个key在失效的瞬间,持续的大并发就穿破缓存,直接请求数据库,就像在一个屏障上凿开了一个洞。当某个key在过期的瞬间,有大量的请求并发访问,这类数据一般是热点数据,由于缓存过期,会同时访问数据库来查询最新数据,并且回写缓存,会导使数据库瞬间压力过大。

解决方案

  1. 设置热点数据永不过期

从缓存层面来看,没有设置过期时间,所以不会出现热点 key 过期后产生的问题。

  1. 加互斥锁

分布式锁:使用分布式锁,保证对于每个key同时只有一个线程去查询后端服务,其他线程没有获得分布式锁的权限,因此只需要等待即可。这种方式将高并发的压力转移到了分布式锁,因此对分布式锁的考验很大。

3.缓存雪崩

缓存雪崩,是指在某一个时间段,缓存集中过期失效。Redis 宕机!

缓存雪崩是指,缓存层出现了错误,不能正常工作了。于是所有的请求都会达到存储层,存储层的调用量会暴增,造成存储层也会挂掉的情况。

例如双十一 马上就要到零点,很快就会迎来一波抢购,这波商品时间比较集中的放入了缓存,假设缓存一个小时。那么到了凌晨一点钟的时候,这批商品的缓存就都过期了。而对这批商品的访问查询,都落到了数据库上,对于数据库而言,就会产生周期性的压力波峰。于是所有的请求都会达到存储层,存储层的调用量会暴增,造成存储层也会挂掉的情况。

其实集中过期,倒不是非常致命,比较致命的缓存雪崩,是缓存服务器某个节点宕机或断网。因为自然

形成的缓存雪崩,一定是在某个时间段集中创建缓存,这个时候,数据库也是可以顶住压力的。无非就

是对数据库产生周期性的压力而已。而缓存服务节点的宕机,对数据库服务器造成的压力是不可预知

的,很有可能瞬间就把数据库压垮。

解决方案:

1. redis高可用

这个思想的含义是,既然redis有可能挂掉,那我多增设几台redis,这样一台挂掉之后其他的还可以继续

工作,其实就是搭建的集群。(异地多活!)

2.限流降级

这个解决方案的思想是,在缓存失效后,通过加锁或者队列来控制读数据库写缓存的线程数量。比如对

某个key只允许一个线程查询数据和写缓存,其他线程等待。

3.数据预热

数据加热的含义就是在正式部署之前,我先把可能的数据先预先访问一遍,这样部分可能大量访问的数

据就会加载到缓存中。在即将发生大并发访问前手动触发加载缓存不同的key,设置不同的过期时间,让

缓存失效的时间点尽量均匀。

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