Redis

yuanmoc2020/7/29大约 5 分钟

Redis的线程模型

客户端 socket01 向 redis 的 server socket 请求建立连接，此时 server socket 会产生一个 AE_READABLE 事件，IO 多路复用程序监听到 server socket 产生的事件后，将该事件压入队列中。文件事件分派器从队列中获取该事件，交给连接应答处理器。连接应答处理器会创建一个能与客户端通信的 socket01，并将该 socket01 的 AE_READABLE 事件与命令请求处理器关联。
假设此时客户端发送了一个 set key value 请求，此时 redis 中的 socket01 会产生 AE_READABLE 事件，IO 多路复用程序将事件压入队列，此时事件分派器从队列中获取到该事件，由于前面 socket01 的 AE_READABLE 事件已经与命令请求处理器关联，因此事件分派器将事件交给命令请求处理器来处理。命令请求处理器读取 socket01 的 key value 并在自己内存中完成 key value 的设置。操作完成后，它会将 socket01 的 AE_WRITABLE 事件与令回复处理器关联。
如果此时客户端准备好接收返回结果了，那么 redis 中的 socket01 会产生一个 AE_WRITABLE 事件，同样压入队列中，事件分派器找到相关联的命令回复处理器，由命令回复处理器对 socket01 输入本次操作的一个结果，比如 ok，之后解除 socket01 的 AE_WRITABLE 事件与命令回复处理器的关联。

redis单线程模型效率高

对redis里的数据操作的时候是纯内存操作。
文件事件处理器的核心机制是非阻塞的IO多路复用程序。
单线程避免了多线程频繁上下文切换带来的损耗。

redis的过期策略和内存淘汰机制

定期删除
定期删除是指redis默认会每隔100ms会随机抽取一些设置了过期时间的key检查是否过期了，如果过期了就删除。
惰性删除
在你去查key的时候，redis会检查一下这个key是否设置了过期时间和是否已经过期了，如果是redis会删除这个key，并且返回空。

如果过期了又没有去查这个key,垃圾数据大量堆积，把redis的内存耗尽了怎么办？此时会进行内存淘汰，redis提供了如下策略：

noeviction：当内存不足以容纳新写入数据时，新写入数据会报错。
allkeys-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，会移除最近最少使用的key。
allkeys-random：当内存不足以容纳新写入数据时，会随机移除某个key。
volatile-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，移除最近最少使用的key。
volatile-random：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，随机移除某个key。
volatile-ttl：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，有更早过期时间的key优先移除。

redis的持久化机制

RDB
rdb是全量持久化，是在配置文件中指定持久化的间隔时间，然后将内存中的数据集快照写入磁盘，实际操作是fork一个子进程然后将数据集写入一个临时磁盘，字后覆盖掉以前的数据集文件。

AOF
aof可以带来更高的数据安全性，aof中有3中同步策略，（1.每秒同步 2.没执行一个修改命令就同步3.不同步）

缓存与数据库双写一致性解决方案

先更新数据库，再更新缓存
数据库更新成功，缓存更新失败，出现缓存与数据库不一致问题。
先更新数据库，再删除缓存
删除缓存失败也凉凉。
先删除缓存中的数据，然后再去更新数据库，最后更新缓存中的数据
单线程一看，没有什么问题，但是多线程时，就出现了问题。

1-3、用户1请求【更新数据】，先删除缓存数据，再更新数据库中的数据，此时还没有更新完成，数据库中的数据还是旧的。
4-7、这时，用户2请求【获取数据】，从缓存中获取，缓存中没有，从数据库中获取，获取到后更新缓存数据，此时，缓存中的数据为旧数据。
3，8、用户1接着更新完了数据库中的数据，写入缓存时失败了。

以上的一个流程出现了数据库中的数据与缓存中的数据不一致。

解决方案：

（1）如果数据库和缓存更新与读取操作进行串行化，一个队列对应一个工作线程，每个工作线程串行拿到对应的操作，然后一条一条的执行，那么就不会出现这样的问题。

首先我们的项目里维护一组线程池和内存队列。
更新数据的时候，根据数据的唯一标识将请求路由到一个jvm队列中，去更新数据库,然后请求结束。
读取数据的时候，先查缓存，如果发现数据不在缓存中，那么将根据唯一标识路由之后，也发送同一个jvm内部的队列中，重新读取数据库后更新缓存,最后请求结束。

（2）先更新数据库，再删除缓存，如果删除失败重试。

（3）先更新数据库，使用订阅数据库log_bin方式，再删除缓存，如果删除失败重试。