分布式缓存

目录

1. 缓存是如何实现高性能的

2. 缓存是如何实现高并发的

3. 常见缓存问题

1. 缓存与数据库双写不一致
2. 缓存雪崩
3. 缓存穿透
4. 缓存并发竞争

4.redis 和 memcached 有什么区别(redis工作原理,为什么redis是单线程的但是还可以支持高并发)

5. redis 的单线程模型

单线程为什么还支持高并发 : 左侧非阻塞IO多路复用监听socket不做事件处理,只把事件压到队列中,右侧文件分派器基于内存(微秒级)快速处理事件

6. redis都有哪些数据类型？分别在哪些场景下使用比较合适(基础)

7. redis 的过期策略有哪些？内存淘汰机制都有哪些？手写一下 LRU 代码实现？

Redis 有哪几种数据淘汰策略？

1.noeviction:返回错误当内存限制达到，并且客户端尝试执行会让更多内存被使用的命令。
2.allkeys-lru: 尝试回收最少使用的键（LRU），使得新添加的数据有空间存放。
3.volatile-lru: 尝试回收最少使用的键（LRU），但仅限于在过期集合的键,使得新添加的数据有空间存
放。
4.allkeys-random: 回收随机的键使得新添加的数据有空间存放。
5.volatile-random: 回收随机的键使得新添加的数据有空间存放，但仅限于在过期集合的键。
6.volatile-ttl: 回收在过期集合的键，并且优先回收存活时间（TTL）较短的键,使得新添加的数据有空间
存放

8. 怎么保证redis是高并发以及高可用的？

8.1 redis 如何通过读写分离来承载读请求 QPS 超过10万+？(高并发)

redis单机的瓶颈

单机redis,能够承载的QPS大概就在上万到几万不等,
所以单机redis,10万+的请求,redis就被打死了,系统不能支持高并发就卡死在redis单机这个问题上

解决方案 : redis 读写分离

8.2 redis replication 以及 master 持久化对主从架构的安全意义

8.3 redis主从复制原理

主从完整流程https://www.bilibili.com/video/BV1gE411M7cs?p=41&spm_id_from=pageDriver
Redis全量复制一般发生在Slave初始化阶段，这时Slave需要将Master上的所有数据都复制一份。具体步骤如下：
- 从服务器连接主服务器，发送SYNC命令；
- 主服务器接收到SYNC命名后，开始执行BGSAVE命令生成RDB文件并使用缓冲区记录此后执行的所有写命令；
- 主服务器BGSAVE执行完后，向所有从服务器发送快照文件，并在发送期间继续记录被执行的写命令；
- 从服务器收到快照文件后丢弃所有旧数据，载入收到的快照；
- 主服务器快照发送完毕后开始向从服务器发送缓冲区中的写命令；
- 从服务器完成对快照的载入，开始接收命令请求，并执行来自主服务器缓冲区的写命令；

笔记待补

8.4 redis基于哨兵的高可用

8.5 redis 哨兵主备切换的数据丢失问题：异步复制、集群脑裂

(1)异步复制导致数据丢失

解决方案

(2)集群脑裂导致数据丢失

2.1 什么是集群脑裂？

2.2 集群脑裂会导致什么问题？

解决方案

哨兵的多个底层原理（包括slave选举算法）

redis高并发，高可用总结

redis持久化（类高可用）

redis 持久化机制对于生产环境中的灾难恢复的意义

解决方案：

redis 的 RDB 和 AOF 两种持久化机制的工作原理

RDB

AOF rewrite 原理剖析

redis 的 RDB 和 AOF 两种持久化机制的优劣势对比

RDB 丢失数据的问题

redis集群（cluster）模式 【未学习，有需要再学】

redis缓存雪崩和缓存穿透

缓存雪崩

场景：缓存挂掉（或大量缓存失效），大量数据直接打在数据库上，将数据库打死，重启数据库仍然会被大量请求打死，就造成了缓存雪崩
解决方案：

• 事前：redis高可用，要不然是主从+哨兵，要不然用redis cluster保证redis的高可用
• 事中：本地缓存ehcache+hystrix限流&降级，避免mysql被打死
• 事后：redis持久化，尽快恢复缓存集群，一旦重启自动从磁盘上加载数据，恢复内存中的数据

缓存穿透

场景：多个请求redis中没有数据，数据库中也没有数据，多次请求，导致redis不能帮助数据库分担请求压力，可能将数据库打死
解决方案：数据库中没有查到的数据，就set一个unknown到redis中

解决redis缓存击穿问题

缓存击穿：数据库的压力瞬时增大，且redis中并无大量的key过期，redis正常运行的情况下，数据库奔溃了。（他跟缓存穿透的区别是缓存穿透是因为没有key导致的数据库奔溃，而缓存击穿是因为热门key过期的时候该key被大量访问导致数据库奔溃。）

方案一、定时任务主动刷新缓存设计

方案二、使用redis的分布式锁

方案三、普通加jvm的锁查询缓存

方案四、jvm缓存+redis缓存的多级缓存

如何保证缓存和数据库的双写一致

读写并发的时候数据库+缓存双写不一致场景

解决方案

redis并发竞争问题

解决方案：使用分布式锁，redis有自带的分布式锁

生产环境redis的部署