一、架构

1.1 概述

100000+QPS（QPS即query per second，每秒内查询次数），为什么能这么快？

1.2 Redis快的原因

1.2.1 完全基于内存

绝大部分请求是纯粹的内存操作，执行效率高

1.2.2 数据结构简单

对数据的操作页简单

1）String

最基本的数据类型，二进制安全

2）Hash

String元素组成的字典，适用于存储对象

3）List

列表，按照String元素插入顺序排序

4）Set

String元素组合的无需集合，通过哈希表实现，不允许重复

5）Sorted Set

通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序

1.2.3 使用多路I/O复用模型，非阻塞IO

Redis采用的I/O多路复用函数：epool/kqueque/evport/select

1. 因地制宜
   
2. 优先选择时间复杂度为O(1)的I/O多路复用函数作为底层实现
   
3. 以实践复杂度为O(n)的select作为保底
   
4. 基于react设计模式监听I/O事件
   

   1）FD（文件描述符）

   File Descriptor是一个打开的文件通过唯一的描述符进行引用，该描述符是打开文件的元数据到文件本身的映射。

2）传统的阻塞I/O模型

3）Select系统调用

二、实操

2.1 从海量key里查询出某一固定前缀的key

2.1.1 keys Parttern

查找所有符合给定模式pattern的key

1. KEYS指令一次性返回所有匹配的key

2. 键的数量过大会使服务卡顿

   2.1.2 SCAN cursor [match PARTTERN] [count COUNT]

   基于游标的迭代器，需要基于上一次的游标延续之前的迭代过程。具体操作步骤如下：
   

3. 以0作为游标开始一次新的迭代，直到命令返回游标0完成一次遍历
   

4. 不保证每次执行都返回某个给定数量的元素，支持模糊查询
   
5. 一次返回的数量不可控，职能大概率符合count参数

2.2 通过Redis实现分布式锁

2.2.1 分布式锁需要解决的问题

1）互斥性

2）安全性

3）死锁

4）容错

2.2.2 SETNX key value

如果key不存在，则创建并复制

1. 时间复杂度：O(1)
2. 返回值：设置成功，返回1；设置失败，返回0