一、Redis使用场景相关问题
0. 单机版Redis部署
系统环境：CentOS7
1、下载Redis所需要的镜像
yum install -y gcc tcl
2、下载redis安装包
mkdir /soft
cd /soft
wget https://download.redis.io/releases/redis-6.2.4.tar.gz
3、解压缩：
tar -xvf redis-6.2.4.tar.gz
4、进入redis目录：
cd redis-6.2.4
5、运行编译命令：
make && make install
如果中间没有报错，就表示redis安装成功了。
6、修改redis.conf文件中的一些配置：
# 把绑定地址注释掉
# bind 127.0.0.1
# 把安全模式关了
protected-mode no
7、启动Redis：
redis-server redis.conf
# 进入redis客户端
redis-cli
停止redis服务：
redis-cli shutdown
1. Redis的持久化策略有哪些
1.1 Redis数据的持久化是怎么做的？
-
Redis有两种持久化方案，分别是RDB和AOF；
-
RDB是一个快照文件（Redis数据备份文件），它是把redis内存存储的数据写到磁盘上，当redis实例宕机恢复数据的时候，方便从RDB的快照文件中恢复数据；（RDB默认是开启的）
-
AOF的含义是追加文件，当redis进行写操作时，都会把每一个写命令记录在AOF文件(命令日志文件)，当redis实例宕机恢复数据的时候，会从这个AOF文件中再次执行一遍命令来恢复数据；（AOF默认是关闭的，需要修改redis.conf配置开启AOF）
RDB和AOF哪种恢复的比较快?
- RDB因为是二进制文件，在保存的时候体积也是比较小的，它恢复的比较快，但是它有可能会丢数据；
- 我们通常在项目中也会使用AOF来恢复数据，虽然AOF恢复的速度慢一些，但是它丢数据的风险要小很多，在AOF文件中可以设置刷盘策略，默认刷盘策略是everysec表示每秒批量写入一次命令。
1.2 RDB执行时机和原理
Redis何时会创建rdb文件：
- 手动执行save命令；（由主进程执行rdb，会阻塞所有命令）
- 手动执行bgsave命令；（开启子进程执行rdb，避免主进程受到影响）
- Redis停机时；
- 触发RDB条件时。
示例：RDB持久化操作
（1）Redis停机时，会自动执行一次save命令，实现RDB持久化。
（2）手动执行save命令，实现RDB持久化。（由Redis主进程来执行RDB，会阻塞所有命令）
（3）手动执行bgsave命令，实现RDB持久化。（开启子进程执行RDB，避免主进程受到影响）
（4）修改RDB触发条件，实现自动保存（Redis内部有触发RDB的机制，可以在redis.conf文件中找到，默认是开启的）
# 900秒内，如果至少有1个key被修改，则执行bgsave ， 如果是save "" 则表示禁用RDB
save 900 1
save 300 10 #满足300秒内有10条数据修改,则执行bgsave存盘
save 60 10000
#save "" #禁用RDB
RDB的其它配置也可以在redis.conf文件中设置：
# 是否压缩 ,建议不开启，压缩也会消耗cpu，磁盘的话不值钱（省磁盘费cpu）
rdbcompression yes
# RDB文件名称
dbfilename dump.rdb
# 文件保存的路径目录, ./表示当前目录
dir ./
修改配置文件后，重启redis服务即可。
RDB的执行原理：
当执行bgsave时，主进程会调用fork函数创建子进程，子进程共享主进程的内存数据（拷贝页表，页表里面存储映射数据）。最后子进程读取内存数据并写入RDB文件。
fork采用的是copy-on-write技术：
- 当主进程执行读操作时，访问共享内存；
- 当主进程执行写操作时，则会拷贝一份数据，执行写操作。
1.3 AOF原理
AOF全称为Append Only File（追加文件）。Redis处理的每一个写命令都会记录在AOF文件，可以看做是命令日志文件。
1.4 AOF配置和刷盘策略
AOF配置：
AOF默认是关闭的，需要修改redis.conf配置文件来开启AOF：
# 禁用RDB（去除rdb持久化配置）
save ""
# 是否开启AOF功能，默认是no
appendonly yes
# AOF文件的名称
appendfilename "appendonly.aof"
重启redis:
# 关闭redis
[root@localhost redis-6.2.4]# redis-cli shutdown
# 开启redis
[root@localhost redis-6.2.4]# redis-server redis.conf
刷盘策略：
AOF的命令记录的频率也可以通过redis.conf文件来配：
# 表示每执行一次写命令，立即记录到AOF文件
appendfsync always
# 写命令执行完先放入AOF缓冲区，然后表示每隔1秒将缓冲区数据写到AOF文件，是默认方案（推荐使用）
appendfsync everysec
# 写命令执行完先放入AOF缓冲区，由操作系 统决定何时将缓冲区内容写回磁盘
appendfsync no
| 配置项 | 刷盘时机 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|
| always | 同步刷盘 | 可靠性高，几乎不丢数据 | 性能影响大 |
| everysec | 每秒刷盘 | 性能适中 | 最多丢失1秒数据 |
| no | 操作系统控制 | 性能最好 | 可靠性较差，可能丢失大量数据 |
1.5 AOF文件重写
因为是记录命令，AOF文件会比RDB文件大的多。而且AOF会记录对同一个key的多次写操作，但只有最后一次写操作才有意义。通过执行bgrewriteaof命令，可以让AOF文件执行重写功能，用最少的命令达到相同效果。
Redis也会在触发阈值时自动去重写AOF文件。阈值也可以在redis.conf中配置：
# 当前AOF文件比上次文件增长超过多少百分比时则触发重写，例如超过100%触发重写
auto-aof-rewrite-percentage 100
# AOF文件体积最小多大以上才触发重写 ，例如超过60m触发重写
auto-aof-rewrite-min-size 64mb
1.6 RDB与AOF对比
如果对数据安全性要求较高，在实际开发中往往会结合两者来使用。(也就是两都开启）
| RDB | AOF | |
|---|---|---|
| 持久化方式 | 定时针对整个内存做快照 | 记录每次执行的命令 |
| 数据完整性 | 不完整，两次备份之间会丢失 | 相对完整，取决于刷盘策略 |
| 文件大小 | 会有压缩，文件体积小 | 记录命令，文件体积很大 |
| 宕机恢复速度 | 很快 | 慢 |
| 数据恢复优先级 | 低，因为数据完整性不如AOF | 高，因为数据完整性更高 |
| 系统资源占用 | 高，大量CPU和内存消耗 | 低，主要是磁盘IO资源，但AOF重写时会占用大量CPU和内存资源 |
| 使用场景 | 可以容忍数分钟的数据丢失，追求更快的启动速度 | 对数据安全性要求较高常见 |
总结：RDB方式恢复数据速度快但会丢失数据基于快照实现，AOF恢复数据速度慢但数据完整性高基于命令实现。
2. 什么是缓存穿透
缓存穿透：就是黑客根据接口去请求缓存中不存在的数据，导致每次请求都查数据库，从而数据库宕机。
解决方案：
- 缓存空数据
- 布隆过滤器
解决方案1：缓存空数据
缓存空数据：当数据库查询的数据为空，就把这个空结果进行缓存；例如 {key:10010,value:null}
- 优点：实现简单
- 缺点：消耗内存，可能会发生数据不一致问题
解决方案2：布隆过滤器
优点：内存占用较少，没有多余key
缺点：实现复杂，存在误判
