redis10、分布式锁

11、缓存淘汰和过期删除

一、面试题

• redis 默认的内存是多少？在哪里查看？如何设置和修改？

  查看redis最大占用内存？  config get maxmemory
  打开redis配置文件，设置maxmemory参数，maxmemory是bytes字节类型，注意转换。
  
  redis默认内存多少可用？ redis.h 里我们可以看到最大可用内存 REDIS_DEFAULT_MAXMEMORY 的默认值是0，即最大可用内存默认没有设置最大值
  64系统下不限制内存大小，32位操作系统最多可以使用3G
  
  生产环境如何设置？
  设置为内存为最大内存的3/4
  
  什么命令查看redis的内存使用情况？ info memory
  
  

• 如果redis的内存使用超出了设置的最大值会怎么样？

  存不进去，没有加上过期时间就会导致数据写满maxmemory
  为了避免类似情况，引出下一章内存淘汰策略
  

1、数据结构ziplist

一、定义

ziplist是一个经过特殊编码的双向链表，它不存储指向上一个链表节点和指向下一个链表节点的指针，而是存储上一个节点长度和当前节点长度，通过牺牲部分读写性能，来换取高效的内存空间利用率，节约内存，是一种时间换空间的思想。只用在字段个数少，字段值小的场景里面

2、quickList和SDS

一、quickList定义

list用quicklist来存储，quicklist存储了一个双向链表，每个节点都是一个ziplist

在低版本的Redis中，list采用的底层数据结构是ziplist+linkedList；

3、skip-list跳表

一、定义

跳表是可以实现二分查找的有序链表，跳表=链表+多级索引

skiplist是一种以空间换取时间的结构。由于链表，无法进行二分查找，因此借鉴数据库索引的思想，提取出链表中关键节点（索引），先在关键节点上查找，再进入下层链表查找。提取多层关键节点，就形成了跳跃表

二、跳表的实现

4、布隆过滤器

一、定义

由一个初值都为零的bit数组和多个哈希函数构成，用来快速判断某个数据是否存在

二、作用

本质就是判断具体数据存不存在一个大的集合中

布隆过滤器是一种类似set的数据结构，只是统计结果不太准确

三、特点

• 高效地插入和查询，占用空间少，返回的结果是不确定性的。

• 一个元素如果判断结果为存在的时候元素不一定存在，但是判断结果为不存在的时候则一定不存在。

• 布隆过滤器可以添加元素，但是不能删除元素。因为删掉元素会导致误判率增加。

• 误判只会发生在过滤器没有添加过的元素，对于添加过的元素不会发生误判。

5、缓存击穿

一、定义

大量的请求同时查询一个 key 时，此时这个key正好失效了，就会导致大量的请求都打到数据库上面去。

redis的高QPS特性,可以很好的解决查数据库很慢的问题。但是如果我们系统的并发很高,在某个时间节点,突然缓存失效,这时候有大量的请求打过来，那么由于redis没有缓存数据,这时候我们的请求会全部去查一遍数据库，这时候我们的数据库服务会面临非常大的风险,要么连接被占满，要么其他业务不可用，这种情况就是redis的缓存击穿

二、缓存的设计

6、持久化机制

Redis 的数据全部在内存里，如果突然宕机，数据就会全部丢失，因此必须有一种机制来保证 Redis 的数据不会因为故障而丢失，这种机制就是 Redis 的持久化机制。

Redis 的持久化机制有两种，第一种是RDB快照，第二种是 AOF 日志。快照是一次全量备份，AOF 日志是连续的增量备份。快照是内存数据的二进制序列化形式，在存储上非常紧凑，而 AOF 日志记录的是内存数据修改的指令记录文本。

一、RDB机制

RDB快照是某个时间点的一次全量数据备份，是二进制文件，在存储上非常紧凑。

RDB持久化触发机制分为：手动触发和自动触发 手动触发

7、IO多路复用

问题redis单线程如何处理多并发客户端连接，为什么单线程还可以这么快

redis使用epoll来实现IO多路复用，将连接信息和事件放到队列中，一次性的放到文件事件分派器中，事件分配器分发给事件处理器

1、定义

Redis 是跑在单线程中的，所有的操作都是按照顺序线性执行的，但是由于读写操作等待用户输入或输出都是阻塞的，所以 I/O 操作在一般情况下往往不能直接返回，这会导致某一文件的 I/O 阻塞导致整个进程无法对其它客户提供服务，而 I/O 多路复用就是为了解决这个问题而出现

8、缓存双写一致性

一、基本思路

redis中有数据需要和数据库中的数据一致

redis中没有数据，数据库中的值要是最终值

二、canal简介

1、定义

canal是基于msyql binlog日志的增量订阅和消费的组件

2、作用

• 数据库镜像
• 数据库实时备份
• 带有业务逻辑的增量数据处理

3、工作原理

canal 工作原理
canal 模拟 MySQL slave 的交互协议，伪装自己为 MySQL slave ，向 MySQL master 发送dump 协议
MySQL master 收到 dump 请求，开始推送 binary log 给 slave (即 canal )
canal 解析 binary log 对象(原始为 byte 流)