當我們使用Redis的時候，必須要知道什么？

當我們在開發過程中需要用到分布式緩存Redis的時候，我們首先要明白緩存在系統中用來做什么？

1. 少量數據存儲，高速讀寫訪問。通過數據全部in-momery 的方式來保證高速訪問，同時提供數據落地的功能，實際這正是Redis最主要的適用場景。

2. 海量數據存儲，分布式系統支持，數據一致性保證，方便的集群節點添加/刪除。Redis3.0以后開始支持集群，實現了半自動化的數據分片，不過需要smart-client的支持。

華為云分布式緩存Redis，目前已經進入Redis5.0公測階段，公測階段注冊既能免費使用，那么我們在開發過程中需要用到Redisde 時候，需要明白哪些問題呢？

下面小編給大家一一道來。

一、為什么使用 Redis？
我覺得在項目中使用 Redis，主要是從兩個角度去考慮：性能和并發。

當然，Redis 還具備可以做分布式鎖等其他功能，但是如果只是為了分布式鎖這些其他功能，完全還有其他中間件，如 ZooKpeer 等代替，并不是非要使用 Redis。因此，這個問題主要從性能和并發兩個角度去答。

性能：
如下圖所示，我們在碰到需要執行耗時特別久，且結果不頻繁變動的 SQL，就特別適合將運行結果放入緩存。這樣，后面的請求就去緩存中讀取，使得請求能夠迅速響應。

題外話：忽然想聊一下這個迅速響應的標準。根據交互效果的不同，這個響應時間沒有固定標準。

不過曾經有人這么告訴我："在理想狀態下，我們的頁面跳轉需要在瞬間解決，對于頁內操作則需要在剎那間解決。

另外，超過一彈指的耗時操作要有進度提示，并且可以隨時中止或取消，這樣才能給用戶最好的體驗。"

那么瞬間、剎那、一彈指具體是多少時間呢？

根據《摩訶僧祗律》記載：

一剎那者為一念，二十念為一瞬，二十瞬為一彈指，二十彈指為一羅預，二十羅預為一須臾，一日一夜有三十須臾。

那么，經過周密的計算，一瞬間為 0.36 秒、一剎那有 0.018 秒、一彈指長達 7.2 秒。

并發：
如下圖所示，在大并發的情況下，所有的請求直接訪問數據庫，數據庫會出現連接異常。

這個時候，就需要使用 Redis 做一個緩沖操作，讓請求先訪問到 Redis，而不是直接訪問數據庫。

二、使用 Redis 有什么缺點？
大家用 Redis 這么久，這個問題是必須要了解的，基本上使用 Redis 都會碰到一些問題，常見的也就幾個。

回答主要是四個問題：

◆緩存和數據庫雙寫一致性問題

◆緩存雪崩問題

◆緩存擊穿問題

◆緩存的并發競爭問題

這四個問題，我個人覺得在項目中是常遇見的，具體解決方案，后文給出。

三、單線程的 Redis 為什么這么快？
這個問題是對 Redis 內部機制的一個考察。根據我的面試經驗，很多人都不知道 Redis 是單線程工作模型。所以，這個問題還是應該要復習一下的。

回答主要是以下三點：

◆純內存操作

◆單線程操作，避免了頻繁的上下文切換

◆采用了非阻塞 I/O 多路復用機制

題外話：我們現在要仔細的說一說 I/O 多路復用機制，因為這個說法實在是太通俗了，通俗到一般人都不懂是什么意思。

打一個比方：小曲在 S 城開了一家快遞店，負責同城快送服務。小曲因為資金限制，雇傭了一批快遞員，然后小曲發現資金不夠了，只夠買一輛車送快遞。

經營方式一：

客戶每送來一份快遞，小曲就讓一個快遞員盯著，然后快遞員開車去送快遞。

慢慢的小曲就發現了這種經營方式存在下述問題：

◆幾十個快遞員基本上時間都花在了搶車上了，大部分快遞員都處在閑置狀態，誰搶到了車，誰就能去送快遞。

◆隨著快遞的增多，快遞員也越來越多，小曲發現快遞店里越來越擠，沒辦法雇傭新的快遞員了。

◆快遞員之間的協調很花時間。

綜合上述缺點，小曲痛定思痛，提出了下面的經營方式。

經營方式二：

小曲只雇傭一個快遞員。然后呢，客戶送來的快遞，小曲按送達地點標注好，然后依次放在一個地方。

最后，那個快遞員依次的去取快遞，一次拿一個，然后開著車去送快遞，送好了就回來拿下一個快遞。

上述兩種經營方式對比，是不是明顯覺得第二種，效率更高，更好呢？

在上述比喻中：

◆每個快遞員→每個線程

◆每個快遞→每個 Socket(I/O 流)

◆快遞的送達地點→Socket 的不同狀態

◆客戶送快遞請求→來自客戶端的請求

◆小曲的經營方式→服務端運行的代碼

◆一輛車→CPU 的核數

于是我們有如下結論：

經營方式一就是傳統的并發模型，每個 I/O 流(快遞)都有一個新的線程(快遞員)管理。

經營方式二就是 I/O 多路復用。只有單個線程(一個快遞員)，通過跟蹤每個 I/O 流的狀態(每個快遞的送達地點)，來管理多個 I/O 流。

下面類比到真實的 Redis 線程模型，如圖所示：

簡單來說，就是我們的 redis-client 在操作的時候，會產生具有不同事件類型的 Socket。

在服務端，有一段 I/O 多路復用程序，將其置入隊列之中。然后，文件事件分派器，依次去隊列中取，轉發到不同的事件處理器中。

需要說明的是，這個 I/O 多路復用機制，Redis 還提供了 select、epoll、evport、kqueue 等多路復用函數庫，大家可以自行去了解。

當然以上三點只是皮毛而已，但卻是最基本的，如果想了解更多詳細的操作細則，可以去華為云官方論壇與各路大手子交流經驗，大咖云集必能學到很多東西。

文中內容轉載至公眾號“程序之心”