過期時(shí)間設(shè)置

在Redis中提供了Expire命令設(shè)置一個(gè)鍵的過期時(shí)間，到期以后Redis會(huì)自動(dòng)刪除它。這個(gè)在我們實(shí)際使用過程中用得非常多。

redis 過期刪除的原理

消極方法：在主鍵訪問時(shí)如果發(fā)現(xiàn)它已經(jīng)失效，那么就刪除它

積極方法：周期性地從設(shè)置了失效時(shí)間的主鍵中選擇一部分失效的主鍵刪除。

redis 發(fā)布訂閱

發(fā)布/訂閱模式包含兩種角色，分別是發(fā)布者和訂閱者。
訂閱者可以訂閱一個(gè)或多個(gè)頻道，而發(fā)布者可以向指定的頻道發(fā)送消息，所有訂閱此頻道的訂閱者都會(huì)受到該消息。

redis 的數(shù)據(jù)是如何持久化的？

RDB根據(jù)指定的規(guī)則定時(shí)將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在硬盤上。
AOF在每次執(zhí)行命令后將命令本身記錄下來。
可以單獨(dú)/結(jié)合使用。

RDB

當(dāng)符合一定條件，redis 會(huì)單獨(dú)創(chuàng)建 fork 一個(gè)子進(jìn)程來進(jìn)行持久化，會(huì)先將數(shù)據(jù)寫入一個(gè)臨時(shí)文件 dump.rdb，等到持久化過程都結(jié)束了，
再用這個(gè)臨時(shí)文件替換上次持久化好的文件。整個(gè)過程中，主進(jìn)程是不進(jìn)行任何IO操作的。這就確保了極高的性能。
如果需要進(jìn)行大規(guī)模的數(shù)據(jù)的恢復(fù)，且對(duì)于數(shù)據(jù)恢復(fù)的完整性不是非常敏感，那RDB方式要比AOF方式更加的高效。
RDB唯一的缺點(diǎn)是最后一次持久化后的數(shù)據(jù)可能丟失。

fork的作用是復(fù)制一個(gè)與當(dāng)前線程一樣的進(jìn)程。新進(jìn)程的所有數(shù)據(jù)（變量、環(huán)境變量、程序計(jì)數(shù)器）數(shù)值都和原進(jìn)程一致，
但是是一個(gè)全新的進(jìn)程，并作為原進(jìn)程的子進(jìn)程。

符合條件

1. 配置規(guī)則
   save seconds changes
2. • save ：當(dāng)執(zhí)行save命令時(shí)，Redis同步做快照操作，在快照?qǐng)?zhí)行過程中會(huì)阻塞所有來自客戶端的請(qǐng)求。
     當(dāng)redis內(nèi)存中的數(shù)據(jù)較多時(shí)，通過該命令將導(dǎo)致Redis較長(zhǎng)時(shí)間的不響應(yīng)。所以不建議在生產(chǎn)環(huán)境上使用這個(gè)命令，而是推薦使用bgsave命令
   • bgsave ：bgsave 命令可以在后臺(tái)異步地進(jìn)行快照操作。快照的同時(shí)服務(wù)器還可以繼續(xù)響應(yīng)來自客戶端的請(qǐng)求。
     執(zhí)行BGSAVE后，Redis會(huì)立即返回ok表示開始執(zhí)行快照操作。
     當(dāng)redis 內(nèi)存中的數(shù)據(jù)較多時(shí)，通過該命令導(dǎo)致喏、較長(zhǎng)時(shí)間的
3. flushall 清空
4. 執(zhí)行復(fù)制操作

AOF 方式 append-only-file

當(dāng)使用redis 存儲(chǔ)非臨時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)，一般需要打開AOF持久化來降低進(jìn)程終止導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失。
AOF可以將redis執(zhí)行的每一條命令追加到硬盤文件中。這一過程會(huì)降低redis 的性能。
但大部分情況下這個(gè)影響是能夠接受的。另外使用較快的硬盤可以調(diào)AOF性能。

• auto-aof-rewrite-perecntage 100 當(dāng)前寫入日志文件的大小超過上一次rewrite之后的文件大小的百分之100時(shí)就是2倍時(shí)觸發(fā)rewrite。
• auto-aof-rewrite-min-size 64mb 最小重寫大小

redis 內(nèi)存回收策略 maxmemory-policy

redis提供了多種內(nèi)存回收策略，當(dāng)內(nèi)存容量不足時(shí)，為了保證程序的運(yùn)行，不得不淘汰內(nèi)存中的一些對(duì)象，釋放這些對(duì)象占用空間。
淘汰對(duì)象選擇？ 已設(shè)置過期時(shí)間的數(shù)據(jù)集（server.db[i].expires）

• 默認(rèn)的策略是 noeviction。當(dāng)內(nèi)存使用達(dá)到閾值時(shí)，所以引起申請(qǐng)內(nèi)存的命令都會(huì)報(bào)錯(cuò)。
• allkeys-lur：從數(shù)據(jù)集中挑選最近最少使用的數(shù)據(jù)淘汰。 應(yīng)用對(duì)緩存的訪問都是相對(duì)熱點(diǎn)數(shù)據(jù)。
• volatile-random：從已設(shè)置時(shí)間的數(shù)據(jù)集中任意選擇數(shù)據(jù)淘汰。
• volatile-lur：從已設(shè)置時(shí)間的數(shù)據(jù)集中選擇最近最少數(shù)據(jù)淘汰。
• volatile-ttl：從已設(shè)置時(shí)間的數(shù)據(jù)集中挑選將要過期的數(shù)據(jù)淘汰。

redis 是單進(jìn)程單線程 來處理來自所有客戶端的并發(fā)請(qǐng)求。

cpu 并不是redis的瓶頸所在，redis的瓶頸主要機(jī)器的內(nèi)存和帶寬。
redis能處理高并發(fā)請(qǐng)求，是多路復(fù)用的并發(fā)IO（一個(gè)計(jì)算單元來處理來自多個(gè)客戶端的請(qǐng)求）

多路復(fù)用

redis是跑在單線程的，所有操作都是按照順序線性執(zhí)行的，但是由于讀寫操作等待用戶輸入或者輸出都是阻塞的，所以IO操作在一般情況下往往不能直接返回，
這會(huì)導(dǎo)致某一文件的IO阻塞導(dǎo)致整個(gè)進(jìn)程無法對(duì)其他客戶提供服務(wù)，而IO多路復(fù)用就是為了這個(gè)問題出現(xiàn)的。

• 同步阻塞
• 同步非阻塞 socket被設(shè)置為NONBLOCK
• IO多路復(fù)用：reactor設(shè)計(jì)模式，異步阻塞IO。java中的selector和linux中的epol都是這種模型
• 異步IO：經(jīng)典的proactor設(shè)計(jì)迷失，也稱為異步非阻塞IO

在reids中使用 LUA 腳本

原子性問題：

redis雖然是單一線程的，但是仍然會(huì)存在線程安全問題。不是來自于redis的服務(wù)器內(nèi)部。
而是redis作為數(shù)據(jù)服務(wù)器，是提供給多個(gè)客戶端使用的。多個(gè)客戶端的操作就相當(dāng)于同一個(gè)進(jìn)程下的多個(gè)線程。
如果多個(gè)客戶端之間沒有做好數(shù)據(jù)的同步策略，就會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)不一致的情況。

效率

基于內(nèi)存的數(shù)據(jù)庫

LUA 腳本

1. 減少網(wǎng)絡(luò)開銷，在lua腳本中可以把多個(gè)命令放在同一個(gè)腳本中運(yùn)行
2. 原子操作：redis回想整個(gè)腳本作為一個(gè)命令執(zhí)行，中間不會(huì)被其他命令插入。腳本執(zhí)行過程中無需擔(dān)心會(huì)出現(xiàn)競(jìng)態(tài)條件。
3. 復(fù)用性：客戶端發(fā)送的腳本會(huì)永遠(yuǎn)存儲(chǔ)在redis中。復(fù)用。

local key = "ratelimit:"..KEYS[1]

local limit = tonumber(ARGV[1])

local expireTime = ARGV[2]

local times = redis.call('incr',key)

if times == 1 then
        redis.call('expire',key,expireTime)
end

if times > limit then
        return 0
end

return 1

evalsha命令

1. script load "return redis.call('set','lua','00')" 將腳本加入緩存。并未執(zhí)行命令
2. 執(zhí)行evalsha命令 evalsha "id"