使用Redis緩存必須要知道哪些知識(shí)點(diǎn)？

當(dāng)我們?cè)陂_發(fā)過程中需要用到分布式緩存Redis的時(shí)候，我們首先要明白緩存在系統(tǒng)中用來做什么？

1. 少量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，高速讀寫訪問。通過數(shù)據(jù)全部in-momery 的方式來保證高速訪問，同時(shí)提供數(shù)據(jù)落地的功能，實(shí)際這正是Redis最主要的適用場景。

2. 海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，分布式系統(tǒng)支持，數(shù)據(jù)一致性保證，方便的集群節(jié)點(diǎn)添加/刪除。Redis3.0以后開始支持集群，實(shí)現(xiàn)了半自動(dòng)化的數(shù)據(jù)分片，不過需要smart-client的支持。

華為云分布式緩存Redis，目前已經(jīng)進(jìn)入Redis5.0公測階段，公測階段注冊(cè)既能免費(fèi)使用，那么我們?cè)陂_發(fā)過程中需要用到Redisde 時(shí)候，需要明白哪些問題呢？

下面小編給大家一一道來。

一、為什么使用 Redis？

我覺得在項(xiàng)目中使用 Redis，主要是從兩個(gè)角度去考慮：性能和并發(fā)。

當(dāng)然，Redis 還具備可以做分布式鎖等其他功能，但是如果只是為了分布式鎖這些其他功能，完全還有其他中間件，如 ZooKpeer 等代替，并不是非要使用 Redis。因此，這個(gè)問題主要從性能和并發(fā)兩個(gè)角度去答。

性能：
如下圖所示，我們?cè)谂龅叫枰獔?zhí)行耗時(shí)特別久，且結(jié)果不頻繁變動(dòng)的 SQL，就特別適合將運(yùn)行結(jié)果放入緩存。這樣，后面的請(qǐng)求就去緩存中讀取，使得請(qǐng)求能夠迅速響應(yīng)。

并發(fā)：
如下圖所示，在大并發(fā)的情況下，所有的請(qǐng)求直接訪問數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫會(huì)出現(xiàn)連接異常。

這個(gè)時(shí)候，就需要使用 Redis 做一個(gè)緩沖操作，讓請(qǐng)求先訪問到 Redis，而不是直接訪問數(shù)據(jù)庫。

二、使用 Redis 有什么缺點(diǎn)？

大家用 Redis 這么久，這個(gè)問題是必須要了解的，基本上使用 Redis 都會(huì)碰到一些問題，常見的也就幾個(gè)。

回答主要是四個(gè)問題：

◆緩存和數(shù)據(jù)庫雙寫一致性問題

◆緩存雪崩問題

◆緩存擊穿問題

◆緩存的并發(fā)競爭問題

這四個(gè)問題，我個(gè)人覺得在項(xiàng)目中是常遇見的。

三、單線程的 Redis 為什么這么快？

這個(gè)問題是對(duì) Redis 內(nèi)部機(jī)制的一個(gè)考察。根據(jù)我的面試經(jīng)驗(yàn)，很多人都不知道 Redis 是單線程工作模型。所以，這個(gè)問題還是應(yīng)該要復(fù)習(xí)一下的。

回答主要是以下三點(diǎn)：

◆純內(nèi)存操作

◆單線程操作，避免了頻繁的上下文切換

◆采用了非阻塞 I/O 多路復(fù)用機(jī)制

題外話：我們現(xiàn)在要仔細(xì)的說一說 I/O 多路復(fù)用機(jī)制，因?yàn)檫@個(gè)說法實(shí)在是太通俗了，通俗到一般人都不懂是什么意思。
打一個(gè)比方：小曲在 S 城開了一家快遞店，負(fù)責(zé)同城快送服務(wù)。小曲因?yàn)橘Y金限制，雇傭了一批快遞員，然后小曲發(fā)現(xiàn)資金不夠了，只夠買一輛車送快遞。

經(jīng)營方式一：

客戶每送來一份快遞，小曲就讓一個(gè)快遞員盯著，然后快遞員開車去送快遞。

慢慢的小曲就發(fā)現(xiàn)了這種經(jīng)營方式存在下述問題：

◆幾十個(gè)快遞員基本上時(shí)間都花在了搶車上了，大部分快遞員都處在閑置狀態(tài)，誰搶到了車，誰就能去送快遞。

◆隨著快遞的增多，快遞員也越來越多，小曲發(fā)現(xiàn)快遞店里越來越擠，沒辦法雇傭新的快遞員了。

◆快遞員之間的協(xié)調(diào)很花時(shí)間。

綜合上述缺點(diǎn)，小曲痛定思痛，提出了下面的經(jīng)營方式。

經(jīng)營方式二：

小曲只雇傭一個(gè)快遞員。然后呢，客戶送來的快遞，小曲按送達(dá)地點(diǎn)標(biāo)注好，然后依次放在一個(gè)地方。

最后，那個(gè)快遞員依次的去取快遞，一次拿一個(gè)，然后開著車去送快遞，送好了就回來拿下一個(gè)快遞。

上述兩種經(jīng)營方式對(duì)比，是不是明顯覺得第二種，效率更高，更好呢？

在上述比喻中：

◆每個(gè)快遞員→每個(gè)線程

◆每個(gè)快遞→每個(gè) Socket(I/O 流)

◆快遞的送達(dá)地點(diǎn)→Socket 的不同狀態(tài)

◆客戶送快遞請(qǐng)求→來自客戶端的請(qǐng)求

◆小曲的經(jīng)營方式→服務(wù)端運(yùn)行的代碼

◆一輛車→CPU 的核數(shù)

于是我們有如下結(jié)論：

經(jīng)營方式一就是傳統(tǒng)的并發(fā)模型，每個(gè) I/O 流(快遞)都有一個(gè)新的線程(快遞員)管理。

經(jīng)營方式二就是 I/O 多路復(fù)用。只有單個(gè)線程(一個(gè)快遞員)，通過跟蹤每個(gè) I/O 流的狀態(tài)(每個(gè)快遞的送達(dá)地點(diǎn))，來管理多個(gè) I/O 流。

下面類比到真實(shí)的 Redis 線程模型，如圖所示：

簡單來說，就是我們的 redis-client 在操作的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生具有不同事件類型的 Socket。

在服務(wù)端，有一段 I/O 多路復(fù)用程序，將其置入隊(duì)列之中。然后，文件事件分派器，依次去隊(duì)列中取，轉(zhuǎn)發(fā)到不同的事件處理器中。

需要說明的是，這個(gè) I/O 多路復(fù)用機(jī)制，Redis 還提供了 select、epoll、evport、kqueue 等多路復(fù)用函數(shù)庫，大家可以自行去了解。

當(dāng)然以上三點(diǎn)只是皮毛而已，但卻是最基本的，如果想了解更多詳細(xì)的操作細(xì)則，可以去華為云官方論壇與各路大手子交流經(jīng)驗(yàn)，大咖云集必能學(xué)到很多東西。

文末彩蛋

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