一、事务简介

1、什么是事务

• redis事务就是一个命令执行的队列，将一系列预定义命令包装成一个整体（一个队列），当执行时，一次性按照添加顺序依次执行，中间不会被打断或者干扰。

  2、事务的基本操作

• 开启事务： **multi**

• 作用：设定事务的开启位置，此指令执行后，后续的所有指令都将加入到事务中

• 执行事务：**exec**
• 作用：设定事务的结束位置，同时执行事务。与multi成对出现，成对使用。

• 注意：当命令添加到任务队列中，并没有立即执行，只有执行了 exec 命令才开始执行
• 取消事务：**discard**

• 作用：终止当前事务的定义[直接销毁队列]，发生在multi之后 exec之前

  3、事务的注意事项

• 定义事务的过程中，命令格式输入错误怎么办？

  • 语法错误：指命令书写格式有误。
  • 处理结果：如果 定义的事务中所包含的命令存在语法错误，整体事务中所有命令都不会执行，不包括哪些语法正确的命令。

• 定义事务的过程中，命令执行出现错误怎么办？

  • 运行错误：指命令格式正确，但是无法正确的执行，例如对list进行incr操作。
  • 处理结果：能够正确运行的命令会执行，运行错误的命令不会执行。
  • 注意：已经执行完毕的命令对应的数据不会自动回滚，需要程序员自己在代码中实现回滚

    二、锁

    1、基于特定条件的事务执行—-锁

    解决方案 [解决多人补货问题]

• 对key添加监视锁，在执行exec前如果key发行了变化，终止事务执行

  • **watch **``key [key2 …]
• 取消对所有key的监视
  • **unwatch**

2、基于特定条件的事务执行—-分布式锁

解决方案 [解决超卖问题]

• 使用setnx 设置一个公共锁 [setnx 如果存在就不执行 如果不存在就执行]
• **setnx **``lock-key value
• 利用setnx 命令的返回值特征，有值返回设置失败，无值则返回设置成功
  • 对于返回设置成功的，拥有控制权，进行下一步的具体业务操作。
  • 对于返回设置失败的，不具有控制权，排队或等待
• 操作完毕后使用 del 指令将 这个锁删掉即可
• 处理思路：用户在购买最后一个东西时，先执行一下 setnx lock-goods 1 如果返回成功的话就可以买，如果返回失败就说明最后一个商品别人在买，别人买完后 执行以下 del`` lock-goods 删掉锁

• 注意：上述解决方案是一种设计概念，依赖规范保障，具有风险性。
  

  3、基于特定条件的事务执行 — 分布式锁改良

  
  

• 业务场景：依赖分布式锁的机制，某个用户操作时对应客户端宕机，且此时用户已经获取到锁，如果解决？【死锁】

• 解决：使用expire为锁key添加时间限定，到时不释放，放弃锁
  • **expire**`` lock-key second 【为指定的key 设置有效期 秒级单位】
  • **pexpire **``lock-key milliseconds 【为指定的key设置有效期 毫秒级】
• 由于操作通常都是微秒或者毫秒级，因此该锁定时间不宜设置过大，具体时间需要业务测试后确认

三、高级-删除策略

1、过期数据

redis中的数据特征

• redis是一中内存级别数据库，所有数据都存放在内存中，内存中的数据可以通过TTL指令获取其状态
  • XX：具有时效性的数据
  • -1：永久有效的数据
  • -2：已经过期的数据或者被删除的数据或未定义的数据

redis中的过期数据不会直接删掉而是会通过删除策略来删除，删除策略：

• 定时删除
• 惰性删除

• 定期删除

  

  数据删除策略的目标

• 在内存占用与CPU之间寻找一种平衡，顾此失彼都会造成整体redis性能的下降，甚至引发服务器宕机或内存泄漏【CPU忙着处理set get 就不要执行del 了 CPU闲了再去删除】

  2、定时删除

• 创建一个定时器，当key设置有过期时间，且过期时间到达时，由定时器任务立即实行对键的删除操作。

• 优点：节约内存，到时就删除，快速释放掉不必要的内存占用。
• 缺点：CPU压力很大，无论CPU此时负载量多高，均会占用CPU，会影响redis服务器响应时间和指令吞吐量。

• 总结：用处理器性能换取存储空间（拿时间换空间）

  3、惰性删除

• 数据到达过期时间，不做处理，等下次访问该数据时处理

  • 如果未过期，返回数据
  • 如果已过期，删除，返回不存在
• 优点：节约CPU性能，发现必须删除的时候才删除
• 缺点：内存压力很大，出现长期占用内存的数据。

• 总结：用存储空间换取处理器性能。（拿空间换时间）

  4、定期删除

  

• 周期性轮询redis库中的有效性数据，采用随机抽取的策略，利用过期数据占比的方式控制删除频度

• 特点1：CPU性能占用设置有峰值，检测频度可自定义设置。
• 总结：周期性抽查存储空间（随机抽查，重点抽查）

5、逐出算法

当新数据进入redis是，如果内存不足怎么办。

• Redis使用内存存储数据，在执行每一个命令前，会调用freeMemoryIfNeeded()检测内存是否充足。如果内存不满足新加入数据的最低存储要求，redis要临时删除一些数据为当前指令清理存储空间。清理数据 的策略称为逐出算法。
• 注意：逐出数据的过程不是100%能够清理出足够的可使用的内存空间，如果不成功则反复执行。当对所有数据尝试完毕后，如果不能达到内存清理的要求，将出现错误信息。

影响数据逐出的相关配置

• **maxmemory**【最大可使用内存】
  • 占用物理内存的比例，默认值为0，表示不限制，生产环境中根据需求设定，通常设置再50%以上。
• **maxmemory-samples ** 【每次选取待删除数据的个数】
  • 选取数据时并不会全库扫描，导致严重的性能消耗，降低读写性能，因此采用随机获取数据的方式作为待检测删除数据
• **maxmemory-policy** 【删除策略】
  • 达到最大内存后的，对被挑选出来的数据进行删除的策略。
  • 再配置文件上写 **maxmemory-policy**``volatile-lru（下面都可选，这个是最优方案）

四、高级-redis.conf

redis服务器基础配置

1、服务器端设定

• 设置服务器以守护进程的方式运行
  • **daemonize yes|no **
• 绑定主机地址 [如果绑定了那么只能用这个ip访问redis]
  • **bind 127.0.0.1**
• 设置服务器端口号
  • **port 6379 **

• 设置数据库数量

  • **databases 16 **

    2、日志设置

• 设置服务器以指定日志记录级别

  • **loglevel **``debug``**|verbose|**``notice``**|**``warning
• 日志记录文件名
  • **logfile 端口号.log**

• 注意：日志级别开发期设置为verbose即可，生产环境中配置为notice，简化日志输出量，降低写日志IO的频度
  

  3、客户端配置

• 设置同一时间最大客户端连接数，默认无限制。当客户端连接到达上限，Redis会关闭新的连接

  • **maxclients 0**``**【**``**0**``**表示随便连】**

• 客户端闲置等待最大时长，达到最大值后关闭连接。如需关闭该功能，设置为 0

  • **timeout 300**``**【秒**``**单位】**

    4、多服务器的快捷配置

• 导入并加载指定配置文件信息，用于快速创建redis公共配置较多的redis实例配置文件，便于维护

  • **include /path/server-端口号.conf**

五、高级-高级数据类型

所谓的高级数据类型是为了解决单一的问题所存在的。

1、Bitmaps

• bit：0000 0000 【对这8操作个0进行】
• Bitmaps 类型的基础操作
  • 获取指定key对应偏移量上的bit值
    • **getbit **``key offset 【offset 哪一位】
  • 设置指定key对应偏移量上的bit值，value只能是1或者0
    • **setbit **``key offset value
• Bitmaps拓展操作
  • 对指定key按位进行交、并、非、异或操作，并将结果保存到destKey中
    • **bitop op destKey key1 [key2...]**
      • and：交
      • or：并
      • not：非
      • xor：异或
  • 统计指定key中1的数量
    • **bitcount key [start end]**

Tips 21： redis 应用于信息状态统计

2、HyperLogLog

• 统计不重复数据的数量 基数统计[数据元素集合去重后的元素个数]
• {1,3,5,7,9,2,4,7,7} 基数集 {1,3,5,9,7} 基数：5
• HyperLogLog 类型的基本操作
  • 添加数据
    • **pfadd key element [element ...] **
  • 统计数据
    • **pfcount key [key ...] **
  • 合并数据
    • **pfmerge destkey sourcekey [sourcekey...]**

• 相关说明

  • 用于进行基数统计，不是集合，不保存数据，只记录数量而不是具体数据
  • 核心是基数估算算法，最终数值存在一定误差
  • 误差范围：基数估计的结果是一个带有0.81%标准错误的近似值。
  • 消耗空间极小，每个hyperlgolog占用了12k的内存用于标记基数
  • pfadd 命令不是一次性分配12k内存使用，会随着基数的增加内存逐渐增大
  • pfmerge 命令合并后占用的存储空间为12k，无论合并之前数据量是多少

    3、GEO

    地理位置，做点对点的关系操作

• Redis GEO的坐标系用的是国际通用的WGS84，你直接用高德地图的坐标系存进去虽然也能用，但会有误差，对精度要求不高也就算了，要是要求高的话就转成WGS84再存进去

geo的基本操作

• 添加坐标点
  • **geoadd key longitude横坐标 latitude纵坐标 member [longitude latitude member ...]**
• 获取坐标点
  • **geopos key member [member …**``**]**
• 计算坐标点距离
  • **geodist key member1 member2 [unit]**
• 添加坐标点
  • **georadius key longitude latitude radius m|km|ft|mi [withcoord] [withdist] [withhash] [count count]**
• 获取坐标点
  • **georadiusbymember key member radius m|km|ft|mi [withcoord] [withdist] [withhash] [count count]**
• 计算经纬度
  • **geohash key member [member ...]**