redis

redis是一个key-value存储系统，为了保证效率，数据都是缓存在内存中。
1.为什么要用redis？
从两个方面去答：性能和并发。当然，redis还具备做分布式锁等其它功能，但如果只是为了分布式锁等其它功能，完全还有其它中间件（如zookeeper等代替）。因此，这个问题主要从性能和并发两个角度去答。
（1）性能
如下图所示，我们在碰到需要执行耗时特别久，且结果不频繁变动的SQL，就特别适合将运行结果放入缓存。这样，后面的请求就去缓存中读取，使得请求能够迅速响应。

题外话：忽然想聊一下这个迅速响应的标准。其实根据交互效果的不同，这个响应时间没有固定标准。不过曾经有人这么告诉我:”在理想状态下，我们的页面跳转需要在瞬间解决，对于页内操作则需要在刹那间解决。另外，超过一弹指的耗时操作要有进度提示，并且可以随时中止或取消，这样才能给用户最好的体验。”
（二）并发
如下图所示，在大并发的情况下，所有的请求直接访问数据库，数据库会出现一个连接异常。这个时候，需要redis做一个缓冲操作，让请求先访问到redis，而不是直接访问数据库。
2.使用redis有什么缺点？
常见有以下四个问题：
（一）缓存和数据库双写一致性问题
（二）缓存雪崩问题
（三）缓存击穿问题
（四）缓存的并发竞争问题
3.单线程的redis为什么快
1.纯内存操作
2.单线程操作，避免了频繁的上下文切换
3.采用了非阻塞I/O多路复用机制
4.redis的数据类型，以及每种数据类型的使用场景
（1）String
最常规的get/set操作，value可以是string也可以是数字。一般做一些复杂的计数功能的缓存
（2）hash
value存放的是结构化的对象，比较方便的就是操作其中的某个字段。博主在做单点登录的时候，就是用这种数据结构存储用户信息，以cookieId作为key，设置30分钟为缓存过期时间，能很好的模拟类似session的效果
（3）list
使用list的数据结构，可以做简单的消息队列的功能。另外还有一个就是，可以利用Irange命令，做基于redis的分页功能，性能极佳，用户体验好。本人还用一个场景，很合适—取行情信息。就也是个生产者和消费者的场景。LIST可以很好的完成排队，先进先出的原则。
（4）set
因为set堆放的是一堆不重复值的集合，所以可以做全局去重的功能。为什么不用JVM自带的set进行全局去重？因为我们系统一般都是集群部署，使用jvm自带的set，比较麻烦
另外，利用交集、并集、差集等操作，可以计算共同喜好，全部的喜好，自己独有的喜好等功能。
（5）sorted set
sorted set多了一个权重参数score,集合中的元素能够按score进行排列。可以做排行榜应用，取TOP N操作。

5.redis的过期策略和内存淘汰机制
分析：这个问题其实相当重要，比如你的redis只能存5G数据，但你写了10G，那么会删5G的数据。怎么删的？还有，如果你的数据已经设置了过期时间，但是时间到了，内存占用率还是比较高，思考过原因么？
redis采用定期删除+惰性删除策略

为什么不用定时删除策略?

定时删除,用一个定时器来负责监视key,过期则自动删除。虽然内存及时释放，但是十分消耗CPU资源。在大并发请求下，CPU要将时间应用在处理请求，而不是删除key,因此没有采用这一策略.
定期删除，redis默认每个100ms检查，是否有过期的key,有过期key则删除。需要说明的是，redis不是每个100ms将所有的key检查一次，而是随机抽取进行检查(如果每隔100ms,全部key进行检查，redis岂不是卡死)。因此，如果只采用定期删除策略，会导致很多key到时间没有删除。

于是，惰性删除派上用场。也就是说在你获取某个key的时候，redis会检查一下，这个key如果设置了过期时间那么是否过期了？如果过期了此时就会删除。

采用定期删除+惰性删除就没其他问题了么?

不是的，如果定期删除没删除key。然后你也没即时去请求key，也就是说惰性删除也没生效。这样，redis的内存会越来越高。那么就应该采用内存淘汰机制。

在redis.conf中有一行配置

 maxmemory-policy volatile-lru

该配置就是配内存淘汰策略的(什么，你没配过？好好反省一下自己)

1）noeviction：当内存不足以容纳新写入数据时，新写入操作会报错。应该没人用吧。

2）allkeys-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，移除最近最少使用的key。推荐使用，目前项目在用这种。

3）allkeys-random：当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，随机移除某个key。应该也没人用吧，你不删最少使用Key,去随机删。

4）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。这种情况一般是把redis既当缓存，又做持久化存储的时候才用。不推荐

5）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。依然不推荐

6）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。不推荐

ps：如果没有设置 expire 的key, 不满足先决条件(prerequisites); 那么 volatile-lru, volatile-random 和 volatile-ttl 策略的行为, 和 noeviction(不删除) 基本上一致。

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引用：
Redis精讲