Redis事務
如何使用Redis事務？
Redis可以通過multi，exec，discard和watch等命令來實現事務功能。
使用multi命令後可以輸入多個命令。Redis會將這些命令放到隊列中，調用了exec命令後執行所有命令(隊列中的命令按照FIFO順序執行)。
而discard則可以清除隊列中的所有命令。
watch命令用於監聽指定的鍵。當調用exec命令執行事務時，如果一個被watch命令監視的鍵被修改的話，整個事務都不會執行，直接返回失敗。
Redis支持原子性麼？
事務的四大特性：原子性，隔離性，一致性，持久性。
而Redis事務在運行錯誤的情況下，除了執行過程中出現錯誤的命令外，其它命令都能正常執行。並且Redis不支持回滾，因爲Redis事務其實不滿足原子性。
你可以將Redis事務理解成：Redis事務提供了一種將多個命令請求打包的功能。然後再按順序執行打包的所有命令，並且不會被中途打斷。
如何解決Redis事務的缺陷？
redis從2.6版本開始支持Lua腳本，它的功能和事務非常類似。我們可以利用Lua腳本來批量執行多條Redis命令。這些Redis命令會被提交到Redis服務器一次性執行完成，減小了網絡開銷。
Lua腳本運行出錯時，出錯之後的命令不會執行，但是之前的命令無法撤銷，所以其實Lua腳本也是不滿足原子性的。
Redis性能優化
Redis Bigkey
簡單來說，如果一個key對應的value所佔用的內存比較大，那麼這個key可以看作是bigkey。String類型超過10kb，複合類型value包含的元素超過5k個就算是bigkey。
bigkey除了會消耗更多的內存空間，對性能也會有比較大的影響。因爲我們要避免寫入bigkey。
可以使用Redis自帶的** --bigkeys**參數來查找
這個命令會掃描Redis中的所有key，會對性能有一點影響。並且這種方式只能找出每種數據結構的第一個bigkey。
也可以分析RDB文件，前提是Redis採用了RDB持久化。網上有現成的代碼/工具可以拿來用：
- redis-rdb-tools ：Python 語言寫的用來分析 Redis 的 RDB 快照文件用的工具
- rdb_bigkeys : Go 語言寫的用來分析 Redis 的 RDB 快照文件用的工具，性能更好。
大量key集中過期問題
對於過期key，redis採用定期刪除+惰性刪除策略。
定期刪除執行過程中，如果突然遇到大量過期的key的話，客戶端請求必須等待定期清理過期key任務線程執行完成。因爲這個定期任務線程是Redis主線程中執行的，這就導致客戶端請求沒有辦法即使處理，響應速度會比較慢。
有兩種方法解決：
- 給key設置隨機過期時間
- 開啓惰性刪除/延遲釋放。這個是Redis4.0引入的，指的是讓Redis採用異步方式延遲釋放key使用的內存。將該操作交給單獨的子線程處理，避免阻塞主線程。
Redis生產問題
緩存穿透
什麼是緩存穿透？
緩存穿透簡單說就是大量請求的key不存在於緩存中，導致請求直接到了數據庫上，根本沒經過緩存這一層。
有哪些解決辦法？
最近本的就是首先做好參數校驗，一些不合法的參數請求直接拋出異常信息。比如數據庫id不能小於0，傳入的郵箱格式不對直接返回等。
- 緩存無效key
如果緩存和數據庫都查不到某個key的數據，就寫一個到Redis中並設置過期時間。這種情況可以解決請求的key變化不頻繁的情況下。如果黑客攻擊每次構建不同的請求key，會導致Redis中緩存大量無效的key，很明顯折中方案不能從根本上解決這個問題。如果非要用這種方式，我們可以儘量把過期時間設置短一點。 -
布隆過濾器
這是一個神奇的數據結構，我們可以非常方便的判斷給定數據是否存在於海量數據中，我們需要的就是判斷key是否合法。如果不合法直接返回。
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緩存雪崩
什麼是緩存雪崩？
緩存在同一時間大面積的失效，後面的請求都直接落到數據庫上，造成了數據庫短時間承受大量請求。這就好比雪崩一樣。
舉個例子，如果緩存模塊宕機了，造成所有的訪問都要走數據庫。
還有一種場景是:有一些被大量訪問的熱點數據在某一時刻大面積失效。導致對應的請求直接落到數據庫上。
有哪些解決辦法？
針對服務不可用，可以：
- 採用Redis集羣，避免單機出現問題而整個緩存服務都沒辦法使用
- 限流，避免同時處理大量的請求
針對熱點緩存失效,可以:
- 設置不同的失效時間(比如隨機失效時間)
- 緩存永不失效
如何保證緩存和數據庫的一致性？
其實這個方法很多，但是引入緩存以後，爲了短時間的不一致讓系統更復雜的話沒必要，所以下面說一種比較簡單直接的方法：Cache Aside Pattern(旁路緩存模式).
其實簡單來說，如果數據庫中數據更新，直接刪除緩存。
而如果刪除緩存這一步失敗的話，有兩個解決方案：
- 緩存失效時間設置很短(治標不治本，如果能接收短時間不一致可以)
- 增加緩存更新重試機制：如果刪除失敗則隔一段時間就重試一下。或者把失敗的key加入隊列中，等緩存服務器可用後再把對應的key刪除。
本篇筆記就記到這裏，如果稍微幫到你了記得點個喜歡點個關注。也祝大家工作順順利利！