Redis进阶版

Redis进阶版

1、Redis事务

Redis事务主要作用就是串联多个命令防止别的命令插入。

1.1、multi、exec、discard

• multi：组队阶段（开启事务）
• exec：执行阶段（提交事务）
• discard：撤销（回滚事务）

ps：QUEUED命令进入组队模式，两个OK，两条命令提交成功。

1.2、事务的错误处理

组队（开启事务）中某个命令出现报告错误，执行时所有的队列命令都会被取消

如果执行阶段（提交事务）某个命令报错，则只会报错的命令不会执行，而其他的命令都会执行，不会回滚

1.、悲观锁

每次去拿数据都会上锁，其他人想修改数据只能等上一个人修改完并释放锁。传统的关系型数据库用到很多这种锁机制，比如行锁，表锁，读锁，写锁等等，都是在操作之前先上锁。

1.4、乐观锁

每次去拿数据都不会上锁，但是在更新的时候会判断再此期间别人有没有更新这个数据（每个数据更新版本号就是更新），可以使用版本号等机制。redis利用check-and-set机制实现事务。

1.5、watch

在执行multi之前，先执行watch key，可以监视一个或多个key，如果在事务执行之前，这个key被其他事务改动提交，则本次事务将被打断。unwatch取消监视。 事务1：

事务2：

如果不监视，事务2exec提交时候，会再去查balance值，再加20则结果是10

1.6、Redis事务三特性

1. 单独的隔离操作：事务中所有的命令都会序列化，按顺序的执行。事务在执行的过程中，不会被其他客户端发来的命令请求所打断。
2. 没有隔离级别的概念：队列中的命令没有提交之前都不会时间被执行，因为事务提交前任何指令都不会被实际执行
3. 不保证原子性，事务中如果一条命令执行失败，其后的命令仍然会被执行，没有回滚。

1.7、利用redis实现秒杀

kcKey：库存key；userKey：用户清单key（set，存放多个用户id）；uid：用户id key

• 使用事务在并发时候可以防止超卖，数量变为负数
• 使用乐观锁，会出现少卖，数量没有变为0。（例如：100请求100并发，秒杀10个产品；假如100个请求同时进入事务，当其中一个秒杀成功，库存-1，用户清单+1，其他请求库存-1的时候，此时库存版本号已变化，因为是乐观锁，故其他请求事务全部打断，此时，一百个请求秒杀只有一个请求秒杀成功）
• 使用lua脚本，将秒杀过程写入脚本，脚本功能不会被其他命令插队

2、Redis持久化

2.1、RDB

• 默认情况下，是快照RDB的持久方式，将内存中数据以快照的方式写入二进制文件中。
• 实现原理：redis会单独创建（fork）一个子进程，将数据写到临时文件中，持久化过程结束后，再用这个临时文件体态好上次持久化号的文件。（防止持久化期间宕机）
• 优点：适合大规模的数据恢复，节省空间，恢复速度快
• 缺点：对数据完整性和一致性要求高不适合使用

配置：

• 默认快照文件：dump.rdb
• 默认文件路径：./ （用启动文件redis-cli同目录）

根据配置文件中配置的自动进行快照

save 900 1
save 00 10
save 60 10000
save m n  //时间m（秒）和n（修改键值对个数）

当在m秒时间内被修改的键的个数大于等于n时，服务器就会触发bgsave命令，自动执行快照操作。

save “”  //取消快照

2.2、AOF

• 以日志形式记录每一个写操作，将redis执行过的所有写指令记录下下。redis启动之初会读取该文件重新构建数据。
• 默认是关闭的，日志文件名appendonly.aof，路径和rdb一样
• aof重写，当aof文件过大，会将aof文件中的指令汇总重写，不会包含冗余的指令
• 同步策略，每次写入指令同步；每秒同步；非主动同步
• 优点：丢失数据可能小，可以操作AOF文件，处理误操作
• 缺点：需要占用更多的磁盘空间，恢复备份速度慢，每次读写都同步，有一定的性能压力

2.、总结

• 官方推荐两个都启用，默认使用aof
• 如果对数据不敏感，可以单独使用rdb
• 如果只是做纯内存缓存，可以都不用

、Redis主从复制

主机数据更新后根据配置和策略，自动同步到备机的master/slaver，master以写为主，slave以读为主

.1、一主多从

.1.1、查看主从关系相关信息

info replication命令

• role:master 角主机
• connected_slaves：0 从机个数为0

.1.2、配从（库）不配主（库）

在从机上执行：slaveof 主机ip 端口

• role:master 角从机
• 主机为：127.0.0.1 679

.1.、主机责任是写操作，从机只读，不能写

.2、主从复制原理

• slave启动成功连接到master后发送命令，然后master持久化rdb文件将数据同步给slave
• 每次主服务器进行写操作后，会与从服务器进行同步

.、薪火相传

主服务器数据同步从服务器，从服务器再同步其他的从服务器，以此类推

.、反客为主

slaveof no one 命令 主从复制阶段，当主机宕机，执行此命令，可以将从机变为主机

.、哨兵模式

反客为主的自动版，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

• 创建哨兵的配置文件，名字不能错
• 配置文件内容：sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 679 1 其中 mymaster为监控对象起的服务器名称，1为至少多少个哨兵同意反客为主
• 反客为主从可以设置多个从服务器的优先级

4、Redis集

redis集实现了对redis的水平扩容，即启动个redis节点，将整个数据分布存储在个节点中，每个节点存储总数据的1/。 即使集中有一部分节点失效，集也可以吉祥处理命令请求

4.1、配置

• cluster-enabled yes 打开集模式
• cluster-config-file 设定节点配置文件名
• cluster-node-timeout 15000 设定节点失联时间，超过改时间（毫秒），集自动进去主从切换

-c 采用集策略连接

4.2、集信息

cluster nodes 查询集信息命令

一个集至少要有三个主节点

5、Redis应用问题

5.1、缓存穿透（恶意攻击）

请求压力突然增大，数据在缓存中获取不到，压力都到数据库，造成数据库压力过大崩溃

解决方法：

（1）对空值缓存：如果一个查询返回的数据为空，将此结果（null）进行缓存，设置空结果的过期时间很短，最长不超过五分钟。 （2）设置可访问的名单（白名单）：使用bitmap类型定义一个可以访问的名单，名单id作为bitmaps的偏移量，每次访问和bitmap里面id进行比较，如果id不在bitmap中，进行拦截，不允许访问。 （）采用布隆过滤器：底层和（2）类似，优点快，缺点有误识别率 （4）进行实时监控：当发现redis的命中率降低，排查访问对象和访问数据，设置黑名单限制

5.1、缓存击穿（热点数据）

key对应的数据存在，但在redis中过期，此时大量并发请求，数据库崩溃

解决方法：

（1）预先设置热门数据：在redis高峰访问之前，将热门数据提前存入redis，并加大key时长 （2）实时调整：现场讲课哪些数据热门，实时调整key的过期时长 （）使用锁：底层和（2）类似，优点快，缺点有误识别率

5.、缓存雪崩

解决方法：

（1）将缓存失效时间分散开：设置key的失效时间基础上增加一个随机值，减少key同时失效的可能性 （2）设置热点数据：设置热点数据永远不过期