Redis5

本文涉及的产品
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
Redis 开源版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
简介: Redis5

2、修改持久化规则

#   It is also possible to remove all the previously configured save
#   points by adding a save directive with a single empty string argument
#   like in the following example:
#
#   save ""
#save 900 1
#save 300 10
#save 60 10000
save 60 5 # 60s内修改5个key,就会触发rdb操作

3、rdb操作触发机制

1、 save的规则满足的情况下,会自动触发rdb规则
2、执行flushall命令,也会触发我们的rdb规则!
3、退出redis,也会产生rdb文件!

备份就自动生成一个 dump.rdb 文件


4、如何恢复rdb文件

1、只需要将rdb文件放在我们redis启动目录就可以,redis启动的时候会自动检查dump.rdb恢复其中的数据!

2、查看需要存在的位置

127.0.0.1:6379> config get dir
1) "dir"
2) "/usr/local/bin" # 如果在这个目录下存在dump.rdb文件,启动就会自动恢复其中的数据

几乎Redis默认的配置,就够我们使用了,但是还是需要去学习!


5、RDB模式的优缺点


优点:


1、适合大规模的数据恢复!


2、对数据的完整性要求不高!


缺点:


1、需要一定的时间间隔进行操作!如果Redis意外关机了,最后一次修改的数据就没有了!


2、fork进程,会占用一定的内容空间


更多可查看官网:http://www.redis.cn/topics/persistence.html

9.2、AOF(Append Only File)

将我们所有命令都记录下来,history,恢复的时候就把这个文件全部执行一遍!

以日志的形式来记录每个写操作,将Redis执行过的所有指令记录下来(读操作不记录),只许追加文件但不可以改写文件,redis启动之初会读取该文件重新构建数据,换言之,redis重启的话就根据日志文件的内容将写指令从前到后执行一次以完成数据的恢复工作。
AOF保存的是 appendonly.aof 文件

2、append


AOF模式默认是不开启的,我们需要手动开启!

appendonly yes # 把no改为yes,就开启了AOF

重启Redis就生效了!

如果这个 appendonly.aof 文件有错误,此时Redis是启动不了的,我们需要修复这个 appendonly.aof文件。Redis就提供了这样一个修复工具叫 redis-check-aof

使用方式:

redis-check-aof --fix appendonly.aof
# 修复appendonly.aof文件,注意此文件已手动修改过
[root@laizhenghua bin]# redis-check-aof --fix appendonly.aof 
0x              59: Expected \r\n, got: 7365
AOF analyzed: size=171, ok_up_to=81, diff=90
This will shrink the AOF from 171 bytes, with 90 bytes, to 81 bytes
Continue? [y/N]: y
Successfully truncated AOF

如果 appendonly.aof 文件修复成功,Redis就可以正常使用了!

3、AOF的优点和缺点

优点:

​ 1、每一次修改都同步,文件的完整会更加好!
​ 2、每秒同步一次,可能会丢失一秒的数据
​ 3、从不同步,效率最高的!

缺点:

​ 1、相对于数据文件来说,aof远远大于rdb,修复的速度也比rdb慢!
​ 2、Aof运行效率也要比rdb 慢,所以我们redis默认的配置就是rdb持久化!

9.3、RDB和AOF的对比



9.4、扩展

1、RDB持久化方式能够在指定的时间间隔内对你的数据进行快照存储


2、AOF持久化方式记录每次对服务器写的操作,当服务器重启的时候会重新执行这些命令来恢复原始的数据,AOF命令以Redis协议追加保存每次写的操作到文件末尾,Redis还能对AOF文件进行后台重写,使得AOF文件的体积不至于过大。


3、只做缓存,如果你只希望你的数据在服务器运行的时候存在,你也可以不使用任何持久化


4、同时开启两种持久化方式


在这种情况下,当redis重启的时候会优先载入AOF文件来恢复原始的数据,因为在通常情况下AOF文件保存的数据集要比RDB文件保存的数据集要完整。

RDB的数据不实时,同时使用两者时服务器重启也只会找AOF文件,那要不要只使用AOF呢?作者建议不要,因为RDB更适合用于备份数据库(AOF在不断变化不好备份),快速重启,而且不会有AOF可能潜在的Bug,留着作为一个万一的手段。

5、性能建议


因为RDB文件只用作后备用途,建议只在Slave上持久化RDB文件,而且只要15分钟备份一次就够了,只保留save 900 1这条规则。


如果Enable AOF,好处是在最恶劣情况下也只会丢失不超过两秒数据,启动脚本较简单只load自己的AOF文件就可以了,代价一是带来了持续的IO,二是AOF rewrite的最后将rewrite过程中产生的新数据写到新文件造成的阻塞几乎是不可避免的。只要硬盘许可,应该尽量减少AOF rewrite的频率,AOF重写的基础大小默认值64M太小了,可以设到5G以上,默认超过原大小100%大小重写可以改到适当的数值。


如果不Enable AOF,仅靠Master-Slave Repllcation实现高可用性也可以,能省掉一大笔IO,也减少了rewrite时带来的系统波动。代价是如果Master/Slave同时倒掉,会丢失十几分钟的数据,启动脚本也要比较两个MasterlSlave 中的RDB文件,载入较新的那个,微博就是这种架构。

10、Redis发布订阅

Redis 发布订阅(pub/sub)是一种消息通信模式︰发送者(pub)发送消息,订阅者(sub)接收消息。应用场景有微信、微博、关注系统等!Redis 客户端可以订阅任意数量的频道。

订阅/发布消息图︰


10.1、理解频道与客户端之间的关系

下图展示了频道 channel1 , 以及订阅这个频道的三个客户端 —— client2 、 client5 和 client1 之间的关系:

当有新消息通过 PUBLISH 命令发送给频道 channel1 时, 这个消息就会被发送给订阅它的三个客户端:



10.2、发布订阅的相关命令

这些命令被广泛用于构建及时通信应用,比如网络聊天室(chatroom)和实时广播,实时提醒等

1、测试

订阅端:

127.0.0.1:6379> subscribe howie # 订阅名为 howie 的频道信息
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "subscribe"
2) "howie"
3) (integer) 1
# 监听等待推送的信息
1) "message" # 消息
2) "howie" # 来自于哪个频道
3) "hello world" # 从发布端接收到 message

发布端:

127.0.0.1:6379> publish howie "hello world" # 给 howie 频道发送 消息
(integer) 1

2、原理

Redis是使用C实现的,通过分析Redis源码里的pubsub.c文件,了解发布和订阅机制的底层实现,籍此加深对Redis的理解。Redis通过PUBLISH、SUBSCRIBE 和PSUBSCRIBE等命令实现发布和订阅功能。


通过SUBSCRIBE命令订阅某频道后,redis-server里维护了一个字典,字典的键就是一个个频道(channel),而字典的值则是一个链表,链表中保存了所有订阅这个channel的客户端。SUBSCRIBE命令的关键,就是将客户端添加到给定 channel的订阅链表中。


通过PUBLISH命令向订阅者发送消息,redis-server会使用给定的频道作为键,在它所维护的channel字典中查找记录了订阅这个频道的所有客户端的链表,遍历这个链表,将消息发布给所有订阅者。


Pub/Sub从字面上理解就是发布( Publish )与订阅(Subscribe ),在Redis中,你可以设定对某一个key值进行消息发布及消息订阅,当一个key值上进行了消息发布后,所有订阅它的客户端都会收到相应的消息。这一功能最明显的用法就是用作实时消息系统,比如普通的即时聊天,群聊等功能。

3、应用场景

1、实时消息系统!

2、事实聊天!(频道当做聊天室,将信息回显给所有人即可! )

3、订阅,关注系统都是可以的!|

稍微复杂的场景我们会使用消息中间件 MQ()

11、Redis主从复制

11.1、概念

主从复制,是指将一台Redis服务器的数据,复制到其他的Redis服务器。前者称为主节点(master/leader),后者称为从节点(slave/follower)、数据的复制是单向的,只能由主节点到从节点。Master以写为主,Slave以读为主。
默认情况下,每台Redis服务器都是主节点

且一个主节点可以有多个从节点(或没有从节点),但一个从节点只能有一个主节点。
主从复制的作用主要包括:

1、数据冗余∶主从复制实现了数据的热备份,是持久化之外的一种数据冗余方式。


2、故障恢复∶当主节点出现问题时,可以由从节点提供服务,实现快速的故障恢复;实际上是一种服务的冗余。


3、负载均衡∶在主从复制的基础上,配合读写分离,可以由主节点提供写服务,由从节点提供读服务(即写Redis数据时应用连接主节点,读Redis数据时应用连接从节点),分担服务器负载;尤其是在写少读多的场景下,通过多个从节点分担读负载,可以大大提高Redis服务器的并发量。


4、高可用基石︰除了上述作用以外,主从复制还是哨兵和集群能够实施的基础,因此说主从复制是Redis高可用的基础。


一般来说,要将Redis运用于工程项目中,只使用一台Redis是万万不能的(宕机),原因如下∶


1、从结构上,单个Redis服务器会发生单点故障,并且一台服务器需要处理所有的请求负载,压力较大;

2、从容量上,单个Redis服务器内存容量有限,就算一台Redis服务器内存容量为256G,也不能将所有内存用作Redis存储内存,一般来说,单台Redis最大使用内存不应该超过20G
电商网站上的商品,一般都是一次上传,无数次浏览的,说专业点也就是"多读少写"。对于这种场景,我们可以使如下这种架构︰


主从复制,读写分离! 80%的情况下都是在进行读操作!减缓服务器的压力!架构中经常使用!一主二从!

在实际开发中,主从复制必须要使用的,不可能单独使用单机使用Redis。

11.2、主从复制测试环境配置

只配置从库,不用配置主库!

127.0.0.1:6379> info replication # 查看当前库的信息
# Replication
role:master # 角色 master
connected_slaves:0 # 没有从机
master_replid:a07536544fe4b9f27c1129da005785750d729cf2
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:0
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:0
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:0
repl_backlog_histlen:0

测试一主二从!复制3个配置文件,修改对应的信息:

# 我们在一台服务器测试即可,分别用不同的端口号开启3个redis服务,并以端口号命名加以区分
[root@laizhenghua my_redis_config]# cp redis.conf redis-6379.conf
[root@laizhenghua my_redis_config]# cp redis.conf redis-6380.conf
[root@laizhenghua my_redis_config]# cp redis.conf redis-6381.conf

下面修改配置文件,以6379默认的为例,其他两个修改方式一样!

1、端口号

port 6379 # 其他两个配置文件改为对应的端口即可

2、pid 名字

pidfile /var/run/redis_6379.pid # 修改对应端口号位置即可

3、log文件

logfile "6379.log" # 改为对应端口号即可

4、dump.rdb 文件名

dbfilename dump6379.rdb # 与拼接上端口号即可

修改完配置文件后,我开启这三个服务!可以通过进程查看!

[root@laizhenghua bin]# ps -ef|grep redis
root     31755     1  0 19:08 ?        00:00:00 redis-server 127.0.0.1:6379
root     32057     1  0 19:10 ?        00:00:00 redis-server 127.0.0.1:6380
root     32105     1  0 19:10 ?        00:00:00 redis-server 127.0.0.1:6381

以上!我们的测试环境已搭建完毕!

11.3、一主二从

1、设置主从关系

注意重点记住:默认情况下每台Redis服务都是主节点
那如何配置才能让他们变成主从关系呢?

我们一般只配置从机就可以了,言外之意,就是选择一个作为主机,此主机不用修改任何配置!

一主(79)二从(80,81)

127.0.0.1:6380> slaveof 127.0.0.1 6379 # slaveof host 6379 把此主机当做老大(主机)
OK
127.0.0.1:6380> info replication
# Replication
role:slave # 当前角色是从机
master_host:127.0.0.1 # 可以看到主机的信息
master_port:6379
master_link_status:up
master_last_io_seconds_ago:3
master_sync_in_progress:0
slave_repl_offset:14
slave_priority:100
slave_read_only:1
connected_slaves:0
master_replid:b66aa0be8e83a83fe06e913a6a5e4cc6baf0302d
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:14
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:14
# 我们把6381端口的也配置了,就可以在主机中查看到从机的信息
127.0.0.1:6379> info replication
# Replication
role:master
connected_slaves:2 # 多了从机的配置
slave0:ip=127.0.0.1,port=6380,state=online,offset=406,lag=1 # 从机信息1
slave1:ip=127.0.0.1,port=6381,state=online,offset=406,lag=0 # 从机信息2
master_replid:b66aa0be8e83a83fe06e913a6a5e4cc6baf0302d
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:406
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:406

小结:以上命令配置只是临时性的,只要所有服务重启,他们的主从关系就不复存在!所以实际开发过程中,主从配置应该在配置文件中配置,这样的话就是永久的!

# =======redis.conf=========
# replicaof <masterip> <masterport> 可在这里配置 主机ip和主机端口号
replicaof <127.0.0.1> <6379>
# If the master is password protected (using the "requirepass" configuration
# directive below) it is possible to tell the replica to authenticate before
# starting the replication synchronization process, otherwise the master will
# refuse the replica request.
#
# masterauth <master-password> 如果主机设置了验证密码,填写即可
#
# However this is not enough if you are using Redis ACLs (for Redis version
# 6 or greater), and the default user is not capable of running the PSYNC
# command and/or other commands needed for replication. In this case it's
# better to configure a special user to use with replication, and specify the
# masteruser configuration as such:
#
# masteruser <username>

2、细节讲解

主机可以写,从机不可以写,只可以读。主机中的所有信息和数据,都会自动被从机保存!

127.0.0.1:6379> set name "Java" # 主机可以读和写
OK
# 从机只可以读
127.0.0.1:6380> get name
"Java"
127.0.0.1:6380> set k1 v1 
(error) READONLY You can't write against a read only replica.

测试发现︰


主机断开连接,从机依旧连接到主机的,但是没有写操作,这个时候,主机如果回来了,从机依旧可以直接获取到主机写的信息!

如果是使用命令行,来配置的主从,这个时候如果重启了,就会变回主机!只要变为从机,立马就会从主机中获取值。

复制或从机获取主机数据原理:


Slave启动成功连接到master后会发送一个sync同步命令

Master接到命令,启动后台的存盘进程,同时收集所有接收到的用于修改数据集命令,在后台进程执行完毕之后,master将传送整个数据文件到节点slave,并完成一次完全同步。

全量复制:而slave服务在接收到数据库文件数据后,将其存盘并加载到内存中。

增量复制:Master继续将新的所有收集到的修改命令依次传给slave,完成同步但是只要是重新连接master,一次完全同步(全量复制)将被自动执行),我们的数据一定可以在从机中看到!

3、另一种主从复制模式

上面的主从复制模式:

不过我们还有另一种主从复制模式:


这个时候也可以完成我么的主从复制!

如果6379这个主节点死机了,6380这个主节点又不能,严格意义上又不算作为主节点,所以这个时候,6380节点和6381已经群龙无首了。这个时候能不能选一个作为主节点呢?答案能,我么可以手动配置!
我们可以使用slaveof no one 使自己变为主机!其他的节点就可以手动连接到这个新的主节点!(在哨兵没有出来前都是手动的)

如果老大恢复了,也只能重新连接!

11.4、哨兵模式(重点)

以上主从复制出现的问题和手动配置等都是为哨兵模式做铺垫。这时我们可以确定哨兵模式就是可以自动选取主节点的一种机制

1、概述

主从切换技术的方法是:当主服务器宕机后,需要手动把一台从服务器切换为主服务器,这就需要人工干预,费事费力还会造成一段时间内服务不可用。这不是一种推荐的方式,更多时候,我们优先考虑哨兵模式。Redis从2.8开始正式提供了Sentinel (哨兵)架构来解决这个问题。


谋朝篡位的自动版,能够后台监控主机是否故障,如果故障了根据投票数自动将从库转换为主库。

哨兵模式是一种特殊的模式,首先Redis提供了哨兵的命令,哨兵是一个独立的进程,作为进程,它会独立运行。

其原理是哨兵通过发送命令,等待Redis服务器响应,从而监控运行的多个Redis实例。


这里的哨兵有两个作用


通过发送命令,让Redis服务器返回监控其运行状态,包括主服务器和从服务器。

当哨兵监测到master宕机,会自动将slave切换成master,然后通过发布订阅模式通知其他的从服务器,修改配置文件,让它们切换主机。

然而一个哨兵进程对Redis服务器进行监控,可能会出现问题,为此,我们可以使用多个哨兵进行监控。各个哨兵之间还会进行监控,这样就形成了多哨兵模式。


假设主服务器宕机,哨兵1先检测到这个结果,系统并不会马上进行failover过程,仅仅是哨兵1主观的认为主服务器不可用,这个现象成为主观下线。当后面的哨兵也检测到主服务器不可用,并且数量达到一定值时,那么哨兵之间就会进行一次投票,投票的结果由一个哨兵发起,进行failover[故障转移]操作。切换成功后,就会通过发布订阅模式,让各个哨兵把自己监控的从服务器实现切换主机,这个过程称为客观下线。

2、测试

1、配置哨兵配置文件sentinel.conf

[root@laizhenghua my_redis_config]# pwd
/usr/local/bin/my_redis_config
[root@laizhenghua my_redis_config]# vim sentinel.conf
# 书写如下配置,这里只是简单配置,更多配置可查看官网:http://www.redis.cn/topics/sentinel.html
sentinel monitor myredis 127.0.0.1 6379 1
# sentinel monitor 被监控的名称 host port 1

后面的这个数字1,代表主节点挂了,slave投票看让谁接替称为主机,票数最多的,就会称为主机!

2、启动哨兵

[root@laizhenghua bin]# redis-sentinel my_redis_config/sentinel.conf # 启动哨兵
19632:X 03 Nov 2020 12:20:44.002 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo
19632:X 03 Nov 2020 12:20:44.002 # Redis version=6.0.9, bits=64, commit=00000000, modified=0, pid=19632, just started
19632:X 03 Nov 2020 12:20:44.002 # Configuration loaded
                _._                                                  
           _.-``__ ''-._                                             
      _.-``    `.  `_.  ''-._           Redis 6.0.9 (00000000/0) 64 bit
  .-`` .-```.  ```\/    _.,_ ''-._                                   
 (    '      ,       .-`  | `,    )     Running in sentinel mode
 |`-._`-...-` __...-.``-._|'` _.-'|     Port: 26379
 |    `-._   `._    /     _.-'    |     PID: 19632
  `-._    `-._  `-./  _.-'    _.-'                                   
 |`-._`-._    `-.__.-'    _.-'_.-'|                                  
 |    `-._`-._        _.-'_.-'    |           http://redis.io        
  `-._    `-._`-.__.-'_.-'    _.-'                                   
 |`-._`-._    `-.__.-'    _.-'_.-'|                                  
 |    `-._`-._        _.-'_.-'    |                                  
  `-._    `-._`-.__.-'_.-'    _.-'                                   
      `-._    `-.__.-'    _.-'                                       
          `-._        _.-'                                           
              `-.__.-'                                               
19632:X 03 Nov 2020 12:20:44.003 # WARNING: The TCP backlog setting of 511 cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value of 128.
19632:X 03 Nov 2020 12:20:44.013 # Sentinel ID is 778ca949c71564b3c9dbe4b82ceee679722a65ff
19632:X 03 Nov 2020 12:20:44.013 # +monitor master myredis 127.0.0.1 6379 quorum 1
19632:X 03 Nov 2020 12:20:44.013 * +slave slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ myredis 127.0.0.1 6379
19632:X 03 Nov 2020 12:20:44.020 * +slave slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ myredis 127.0.0.1 6379

如果master主节点断开了,这个时候就会在从机中投票选择一个服务器作为主节点!(这里面有一个投票算法)

# 哨兵模式输出的日志,我们可以清楚的看到6380端口已经被选为新的主节点!
19632:X 03 Nov 2020 12:25:41.327 # +switch-master myredis 127.0.0.1 6379 127.0.0.1 6380
19632:X 03 Nov 2020 12:25:41.327 * +slave slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ myredis 127.0.0.1 6380
19632:X 03 Nov 2020 12:25:41.327 * +slave slave 127.0.0.1:6379 127.0.0.1 6379 @ myredis 127.0.0.1 6380
19632:X 03 Nov 2020 12:26:11.362 # +sdown slave 127.0.0.1:6379 127.0.0.1 6379 @ myredis 127.0.0.1 6380

再来验证6380端口是否真的的主从复制的新节点info replication

127.0.0.1:6380> info replication
# Replication
role:master # 角色已变为master
connected_slaves:1
slave0:ip=127.0.0.1,port=6381,state=online,offset=23694,lag=1 # 从机的信息
master_replid:0cefbf7e3b80c4561542c3413d9ac47339b3c29e
master_replid2:da64bedc85891d862a729fe89be237760e1ee5bb
master_repl_offset:23694
second_repl_offset:20448
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:23694

哨兵模式的规则:

此时6379端口的服务重新连接回来,也不再是主节点了,只能手动配置作为新主机的从机!

3、哨兵模式的优缺点

优点:

1、哨兵集群,基于主从复制模式,所有的主从配置优点,它全有
2、主从可以切换,故障可以转移,系统的可用性就会更好
3、哨兵模式就是主从模式的升级,手动到自动,更加健壮!

缺点:

1、Redis不好在线扩容的,集群容量一旦到达上限,在线扩容就十分麻烦!
2、实现哨兵模式的配置其实是很麻烦的,里面有很多选择!

4、哨兵模式的全部配置

#Example sentinel.conf
#哨兵sentinel实例运行的端口 默认26379
port 26379
#哨兵sentinel的工作目录
dir /tmp
#哨兵sentinel监控的redis主节点的 ip port
#master-name可以自己命名的主节点名字,只能由字母A-z、数字0-9、这三个字符".-_"组成。
#quorum 配置多少个sentinel哨兵统一认为master主节点失联 那么这时客观上认为主节点失联了
#sentinel monitor <master-name> <ip> <redis-port> <quorum>
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
#当在Redis实例中开启了requirepass foobared授权密码,这样所有连接Redis实例的客户端都要提供密码 
#设置哨兵sentinel连接主从的密码,注意必须为主从设置一样的验证密码
# sentinel auth-pass <master-name> <password>
sentinel auth-pass mymaster XXX
#指定多少毫秒之后主节点没有应答哨兵,此时哨兵主观上认为主节点下线,默认30秒
# sentinel down-after-milliseconds <master-name> <milliseconds>
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
# 这个配置项指定了在发生failover主备切换(选举)时多可以有多少个slave同时对新的master进行同步,数字越小,完成failover所需的时间就越长,但是如果这个数字越大,就意味着越多的slave因为replication而不可用。可以通过将这个值设为1来保证每次只有一个slave处于不能处理命令请求的状态。
# sentinel parallel-syncs <master-name> <numslaves>
sentinel parallel-syncs mymaster 1
#故障转移的超时时间failover-timeout可以用在以下这些方面:
#1. 同一个sentinel对同一个master两次failover之间的间隔时间。
#2. 当一个slave从一个错误的master那里同步数据开始计算时间。直到slave被纠正为向正确的master那里同步数据时。
#3.当想要取消一个正在进行的failover所需要的时间。
#4.当进行failover时,配置所有slaves指向新的master所需的大时间。不过,即使过了这个超时,slaves依然会被正确配置为指向master,但是就不按parallel-syncs所配置的规则来了#默认三分钟
# sentinel failover-timeout <master-name> <milliseconds>
sentinel failover-timeout mymaster 180000
#SCRIPTS EXECUTION
#配置当某一事件发生时所需要执行的脚本,可以通过脚本来通知管理员,例如当系统运行不正常时发邮件通知相关人员。
#对于脚本的运行结果有以下规则:
#若脚本执行后返回1,那么该脚本稍后将会被再次执行,重复次数目前默认为10
#若脚本执行后返回2,或者比2更高的一个返回值,脚本将不会重复执行。
#如果脚本在执行过程中由于收到系统中断信号被终止了,则同返回值为1时的行为相同。#一个脚本的大执行时间为60s,如果超过这个时间,脚本将会被一个SIGKILL信号终止,之后重新执行。
#通知型脚本:当sentinel有任何警告级别的事件发生时(比如说redis实例的主观失效和客观失效等等),将会去调用这个脚本,这时这个脚本应该通过邮件,SMS等方式去通知系统管理员关于系统不正常运行的信息。调用该脚本时,将传给脚本两个参数,一个是事件的类型,一个是事件的描述。如果sentinel.conf配 置文件中配置了这个脚本路径,那么必须保证这个脚本存在于这个路径,并且是可执行的,否则sentinel无 法正常启动成功。
#通知脚本
# sentinel notification-script <master-name> <script-path>
sentinel notification-script mymaster /var/redis/notify.sh
#客户端重新配置主节点参数脚本
# 当一个master由于failover而发生改变时,这个脚本将会被调用,通知相关的客户端关于master地址已经发生改变的信息。
#以下参数将会在调用脚本时传给脚本:
# <master-name> <role> <state> <from-ip> <from-port> <to-ip> <to-port>
# 目前<state>总是“failover”, # <role>是“leader”或者“observer”中的一个。
#参数 from-ip, from-port, to-ip, to-port是用来和旧的master和新的master(即旧的slave)通信的
# 这个脚本应该是通用的,能被多次调用,不是针对性的。
# sentinel client-reconfig-script <master-name> <script-path>
sentinel client-reconfig-script mymaster /var/redis/reconfig.sh

12、Redis缓存穿透与雪崩

面试高频+工作常用

12.1、引子

Redis缓存的使用,极大的提升了应用程序的性能和效率,特别是数据查询方面。但同时,它也带来了一些问题。其中,最要害的问题,就是数据的一致性问题,从严格意义上讲,这个问题无解。如果对数据的一致性要求很高,那么就不能使用缓存。


另外的一些典型问题就是,缓存穿透、缓存雪崩和缓存击穿。目前,业界也都有比较流行的解决方案。

12.2、缓存穿透(查不到)

1、概念

缓存穿透的概念很简单,用户想要查询一个数据,发现redis内存数据库没有,也就是缓存没有命中,于是向持久层数据库查询。发现也没有,于是本次查询失败。当用户很多的时候,缓存都没有命中,于是都去请求了持久层数据库。这会给持久层数据库造成很大的压力,这时候就相当于出现了缓存穿透。

2、解决方案

①布置过滤器:

布隆过滤器是一种数据结构,对所有可能查询的参数以hash形式存储,在控制层先进行校验,不符合则丢弃,从而避免了对底层存储系统的查询压力;

②缓存空对象:

当存储层不命中后,即使返回的空对象也将其缓存起来,同时会设置一个过期时间,之后再访问这个数据将会从缓存中获取,保护了后端数据源

但是这种方法会存在两个问题︰

1、如果空值能够被缓存起来,这就意味着缓存需要更多的空间存储更多的键,因为这当中可能会有很多的空值的键;

2、即使对空值设置了过期时间,还是会存在缓存层和存储层的数据会有一段时间窗口的不一致,这对于需要保持一致性的业务会有影响。

12.3、缓存击穿(量太大)

1、概述
这里需要注意和缓存击穿的区别,缓存击穿,是指一个key非常热点,在不停的扛着大并发,大并发集中对这一个点进行访问,当这个key在失效的瞬间,持续的大并发就穿破缓存,直接请求数据库,就像在一个屏障上凿开了一个洞。


当某个key在过期的瞬间,有大量的请求并发访问,这类数据一般是热点数据,由于缓存过期,会同时访问数据库来查询最新数据,并且回写缓存,会导使数据库瞬间压力过大。

2、解决方案

设置热点数据永不过期

从缓存层面来看,没有设置过期时间,所以不会出现热点key过期后产生的问题。
加互斥锁

分布式锁∶使用分布式锁,保证对于每个key同时只有一个线程去查询后端服务,其他线程没有获得分布式锁的权限,因此只需要等待即可。这种方式将高并发的压力转移到了分布式锁,因此对分布式锁的考验很大。

12.4、缓存雪崩

1、概念
缓存雪崩,是指在某士个时间段,缓存集中过期失效。


产生雪崩的原因之一,比如在写本文的时候,马上就要到双十二零点,很快就会迎来一波抢购,这波商品时间比较集中的放入了缓存,假设缓存一个小时。那么到了凌晨一点钟的时候,这批商品的缓存就都过期了。而对这批商品的访问查询,都落到了数据库上,对于数据库而言,就会产生周期性的压力波峰。于是所有的请求都会达到存储层,存储层的调用量会暴增,造成存储层也会挂掉的情况。


其实集中过期,倒不是非常致命,比较致命的缓存雪崩,是缓存服务器某个节点宕机或断网。因为自然形成的缓存雪崩,一定是在某个时间段集中创建缓存,这个时候,数据库也是可以顶住压力的。无非就是对数据库产生周期性的压力而已。而缓存服务节点的宕机,对数据库服务器造成的压力是不可预知的,很有可能瞬间就把数据库压垮。


双十一:停掉一些业务(保证主要的业务可用!)

2、解决方案

redis高可用

这个思想的含义是,既然redis有可能挂掉,那我多增设几台redis,这样一台挂掉之后其他的还可以继续工作,其实就是搭建的集群。(异地多活!)
限流降级(在SpringCloud讲解过!)

这个解决方案的思想是,在缓存失效后,通过加锁或者队列来控制读数据库写缓存的线程数量。比如对某个key只允许一个线程查询数据和写缓存,其他线程等待。

数据预热

数据加热的含义就是在正式部署之前,我先把可能的数据先预先访问一遍,这样部分可能大量访问的数据就会加载到缓存中。在即将发生大并发访问前手动触发加载缓存不同的key,设置不同的过期时间,让缓存失效的时间点尽量均匀。

最后

于2022-11-21 21:47再次发布

这篇博客能写好的原因是:站在巨人的肩膀上

这篇博客要写好的目的是:做别人的肩膀

开源:为爱发电

学习:为我而行

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