文章目录
- 一、Redis是什么？
- 二、Redis的五种数据结构
- 1，String（字符串）
- 2，Hash（哈希）
- 3，List（列表）
- 4，Set（集合）
- 5，有序集合（zset）
- 三、Redis基础命令汇总
- 1，通用命令
- 2，字符串命令
- 3，整数的操作
- 4，小数的操作
- 5，批量操作
- 四、什么是缓存击穿、缓存穿透、缓存雪崩
- 1，缓存击穿
- 2，缓存穿透
- 3，缓存雪崩
一、Redis是什么？
Redis，英文全称是Remote Dictionary Server（远程字典服务），是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。
与MySQL数据库不同的是，Redis的数据是存在内存中的。它的读写速度非常快，每秒可以处理超过10万次读写操作。因此redis被广泛应用于缓存，另外，Redis也经常用来做分布式锁。除此之外，Redis支持事务、持久化、LUA 脚本、LRU 驱动事件、多种集群方案。
二、Redis的五种数据结构
1，String（字符串）
- 简介:String是Redis最基础的数据结构类型，它是二进制安全的，可以存储图片或者序列化的对象，值最大存储为512M
- 简单使用举例: set key value、get key等
- 应用场景：共享session、分布式锁，计数器、限流。
- 内部编码有3种，int（8字节长整型）/embstr（小于等于39字节字符串）/raw（大于39个字节字符串）
2，Hash（哈希）
- 简介：在Redis中，哈希类型是指v（值）本身又是一个键值对（k-v）结构
- 简单使用举例：hset key field value 、hget key field
- 内部编码：ziplist（压缩列表） 、hashtable（哈希表）
- 应用场景：缓存用户信息等
3，List（列表）
- 简介：列表（list）类型是用来存储多个有序的字符串，一个列表最多可以存储2^32-1个元素。
- 简单实用举例：lpush key value [value …] 、lrange key start end
- 内部编码：ziplist（压缩列表）、linkedlist（链表）
- 应用场景：消息队列，文章列表,
4，Set（集合）
- 简介：集合（set）类型也是用来保存多个的字符串元素，但是不允许重复元素
- 简单使用举例：sadd key element [element …]、smembers key内部编码：intset（整数集合）、hashtable（哈希表）
- 注意点：smembers和lrange、hgetall都属于比较重的命令，如果元素过多存在阻塞Redis的可能性，可以使用sscan来完成。
- 应用场景：用户标签,生成随机数抽奖、社交需求。
5，有序集合（zset）
- 简介：已排序的字符串集合，同时元素不能重复
- 简单格式举例：zadd key score member [score member …]，zrank key member
- 底层内部编码：ziplist（压缩列表）、skiplist（跳跃表）
- 应用场景：排行榜，社交需求（如用户点赞）
三、Redis基础命令汇总
1，通用命令
返回所有 key，可以使用通配符来查询。
# 查看所有 key
keys *
# 查看以 hel 开头的 key
keys hel*
# 查看 ph + 一个字符
keys ph?
#统计当前 db key 的总数
select 1
dbsize
#查看某个 key 是否存在，存在则返回 1，不存在返回 0
exists key
#删除一个或多个 key
# 删除 key
del key1
# 删除 key1、key2
del key1 key22，字符串命令
字符串的增删改查操作是 get、set、del。其中 set 操作可以是增加数据，也可以是更新数据。
# 增加 hello 的值为 world
set hello world
# 获取 hello 的值
get hello
# 更新 hello 的值为 "new world"
set hello "new world"
# 删除 hello
del hello3，整数的操作
对于字符串类型的数据，可以存储字符串也可以存储整数，对于整数，有一些额外的操作，比如自增1，自减1，自增n，自减n。
# 为 a 初始化设置值为 3
set a 3
# 进行自增 1 的操作
incr a
# 进行自减 1 的操作
decr a
# 对 a 进行自增 5
incrby a 5
# 对 a 进行自减 5
decrby a 5
注意：如果 incr 和 decr 的 key 之前在 Redis 中不存在，那么系统会默认先 set key 0，然后进行自增自减的操作4，小数的操作
对应于整数，小数也可以进行自增的操作
#incrbyfloat 自增某个小数
incrbyfloat a 3.4
#incrbyfloat 自减某个小数
incrbyfloat a -3.45，批量操作
批量获取 key 列表的值，比如我们有 a，b，c 三个 key，我们想同时返回三个 key 的数据
mget a b c
# 以下是返回：
#1) "abcdef"
#2) "1"
#3) "world"批量设置 key 列表的值，一个 key 后跟一个 value，比如我们设置三个 key，a、b、c 的 value 分别是 1，2，3
mset a "1" b "2" c "3"四、什么是缓存击穿、缓存穿透、缓存雪崩
1，缓存击穿
缓存击穿： 指热点key在某个时间点过期的时候，而恰好在这个时间点对这个Key有大量的并发请求过来，从而大量的请求打到db。
缓存击穿看着有点像，其实它两区别是，缓存雪奔是指数据库压力过大甚至down机，缓存击穿只是大量并发请求到了DB数据库层面。可以认为击穿是缓存雪奔的一个子集吧。有些文章认为它俩区别，是区别在于击穿针对某一热点key缓存，雪奔则是很多key。
解决方案就有两种：
- 使用互斥锁方案。缓存失效时，不是立即去加载db数据，而是先使用某些带成功返回的原子操作命令，如(Redis的setnx）去操作，成功的时候，再去加载db数据库数据和设置缓存。否则就去重试获取缓存
- “永不过期”，是指没有设置过期时间，但是热点数据快要过期时，异步线程去更新和设置过期时间。
2，缓存穿透
缓存穿透：指查询一个一定不存在的数据，由于缓存是不命中时需要从数据库查询，查不到数据则不写入缓存，这将导致这个不存在的数据每次请求都要到数据库去查询，进而给数据库带来压力。
缓存穿透一般都是这几种情况产生的：
- 业务不合理的设计，比如大多数用户都没开守护，但是你的每个请求都去缓存，查询某个userid查询有没有守护
- 业务/运维/开发失误的操作，比如缓存和数据库的数据都被误删除了
- 非法请求，比如故意捏造大量非法请求，以读取不存在的业务数据
如何避免缓存穿透呢？ 一般有三种方法
- 如果是非法请求，我们在API入口，对参数进行校验，过滤非法值。
- 如果查询数据库为空，我们可以给缓存设置个空值，或者默认值。但是如有有写请求进来的话，需要更新缓存哈，以保证缓存一致性，同时，最后给缓存设置适当的过期时间。（业务上比较常用，简单有效）
- 使用布隆过滤器快速判断数据是否存在。即一个查询请求过来时，先通过布隆过滤器判断值是否存在，存在才继续往下查
3，缓存雪崩
缓存雪奔： 指缓存中数据大批量到过期时间，而查询数据量巨大，请求都直接访问数据库，引起数据库压力过大甚至down机。
- 缓存雪奔一般是由于大量数据同时过期造成的，对于这个原因，可通过均匀设置过期时间解决，即让过期时间相对离散一点。如采用一个较大固定值+一个较小的随机值，5小时+0到1800秒
- Redis 故障宕机也可能引起缓存雪奔。这就需要构造Redis高可用集群啦
