摘要：?jiǎn)尉€(xiàn)程執(zhí)行命令。文件描述符事件。內(nèi)部原因不合理使用或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能由此導(dǎo)致慢查詢(xún)等飽和是單線(xiàn)程，只會(huì)使用單個(gè)持久化阻塞操作產(chǎn)生阻塞，對(duì)硬盤(pán)的操作產(chǎn)生阻塞或?qū)懖僮髯枞?。?nèi)存達(dá)到時(shí)執(zhí)行內(nèi)存溢出控制策略。

最近在看《Redis開(kāi)發(fā)與運(yùn)維》，把自己學(xué)會(huì)的知識(shí)點(diǎn)記錄下來(lái)，畢竟好記性不如爛筆頭。

一.Redis是什么。

Redis是一個(gè)Key-Value的NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù).

二.Redis的特點(diǎn)。

1.支持的數(shù)據(jù)類(lèi)型：hash,list,set,zset,string（memacached只支持string）。

2.單線(xiàn)程執(zhí)行命令。因?yàn)槭菃尉€(xiàn)程，所以減少了線(xiàn)程上下文切換的開(kāi)銷(xiāo)，同時(shí)如果一個(gè)命令執(zhí)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)就會(huì)引起阻塞。

3.數(shù)據(jù)持久化到內(nèi)存中，一定時(shí)間后會(huì)存儲(chǔ)到硬盤(pán)中。

三.操作數(shù)據(jù)的命令
1.常用的命令

2.操作String數(shù)據(jù)類(lèi)型的命令

注意：操作String數(shù)據(jù)類(lèi)型的命令基本以s作為前綴開(kāi)頭

內(nèi)部編碼有三種：int,embstr和raw

使用場(chǎng)景：

setnx和setex可用于分布式鎖

incr等可以用于計(jì)數(shù)

統(tǒng)一管理用戶(hù)的session

3.操作hash數(shù)據(jù)類(lèi)型的命令

注意：操作hash數(shù)據(jù)類(lèi)型的命令基本以h作為前綴開(kāi)頭

內(nèi)部編碼：ziplist和hashtable

4.操作list數(shù)據(jù)類(lèi)型的命令

注意：操作list數(shù)據(jù)類(lèi)型的命令基本以l或r或b作為前綴開(kāi)頭

內(nèi)部編碼：ziplist(壓縮列表)，linkedlist(鏈表)和quicklist

使用場(chǎng)景：

lpush+brpop=阻塞隊(duì)列(消息隊(duì)列)。

lpush+lpop=Stack(棧)

lpush+rpop=Queue(隊(duì)列)

lpush+ltrim=Capped Collection(有限集合)

5.操作set數(shù)據(jù)類(lèi)型的命令

注意：操作set數(shù)據(jù)類(lèi)型的命令基本以s作為前綴開(kāi)頭

內(nèi)部編碼：intset,hashtable

使用場(chǎng)景：

sadd=Tagging(標(biāo)簽)

spop/srandmember=Random item(隨機(jī)數(shù)抽獎(jiǎng))

sadd+sinter=Social Graph(社交需求)

6.操作zset數(shù)據(jù)類(lèi)型的命令

注意：操作zset數(shù)據(jù)類(lèi)型的命令基本以z作為前綴開(kāi)頭

內(nèi)部編碼：ziplist(壓縮列表)和skiplist(跳躍表)

使用場(chǎng)景：

排行榜(點(diǎn)贊)

7.Jedis對(duì)五種數(shù)據(jù)類(lèi)型的操作

Jedis jedis = null;
try {
            
    jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379, 10000);
            
    //1.string
    String result1 = jedis.set("string1", "value1");
    String result2 = jedis.get("string1");
    System.out.println(result1);//OK
    System.out.println(result2);//value1
            
    //2.list
    long result3 = jedis.lpush("list1", "math","math","score","score","name","xiaoming");
    List result4 = jedis.lrange("list1", 0, -1);
    System.out.println(result1);//OK
    System.out.println(result4);//xiaoming, name, score, score, math, math
            
    //3.hash
    jedis.hset("hash1", "subject","math");
    jedis.hset("hash1", "score","99");
    jedis.hset("hash1", "name","xiaoming");
    List result5 = jedis.hmget("hash1", "subject","score","name");
    System.out.println(result5);//[math, 99, xiaoming]
            
    //4.set
    jedis.sadd("set1", "math","math","english","chinese");
    jedis.sadd("set2", "math","chinese","art");
    jedis.sinterstore("set3", "set1","set2");
    System.out.println(jedis.smembers("set3"));//[math, chinese]
            
    //5.zset
    jedis.zadd("zset1", 100, "math");
    jedis.zadd("zset1", 200, "chinese");
    jedis.zadd("zset1", 300, "english");
    Set result6 = jedis.zrangeByScore("zset1", 100, 200);
    result6.forEach(string -> {
        System.out.print(string+" ");
    });//math chinese 
            
}catch(Exception e) {
    e.printStackTrace();
}finally {
    if(jedis != null) {
        jedis.close();
    }
}

四.客戶(hù)端操作

1.client list
列出與Redis服務(wù)器相連的所有客戶(hù)端信息。

屬性如下：

2.輸入緩沖區(qū)
作用：客戶(hù)端發(fā)送的命令不是直接發(fā)送給Redis服務(wù)器，而是先存放在輸入緩沖區(qū)，Redis服務(wù)器從輸入緩沖區(qū)中獲得命令并執(zhí)行。

當(dāng)輸入緩沖區(qū)的輸入速度大于Redis服務(wù)器的處理速度且存在大量的bigkey或是Redis服務(wù)器發(fā)生阻塞，短期不能執(zhí)行命令時(shí)，都會(huì)造成輸入緩沖區(qū)過(guò)大，可以通過(guò)client list查看qbuf和qbuf-free的大小或是通過(guò)info clients命令找到最大的輸入緩沖區(qū)。

3.輸出緩沖區(qū)
作用：Redis服務(wù)器執(zhí)行命令后的結(jié)果不是直接返回給客戶(hù)端，而是先存放在輸出緩沖區(qū)。

輸出緩沖區(qū)分為固定緩沖區(qū)和動(dòng)態(tài)緩沖區(qū)，固定緩沖區(qū)是字節(jié)數(shù)組，動(dòng)態(tài)緩沖區(qū)是列表，固定緩沖區(qū)使用完之后才會(huì)使用動(dòng)態(tài)緩沖區(qū)。

通過(guò)client list和info clients可以監(jiān)控輸出緩沖區(qū)的異常情況。

4.客戶(hù)端的分類(lèi)
(1)普通客戶(hù)端
(2)發(fā)布訂閱客戶(hù)端
(3)slave客戶(hù)端

5.客戶(hù)端操作

五.持久化
1.RDB
(1)概念：將當(dāng)前線(xiàn)程數(shù)據(jù)生成快照保存在磁盤(pán)中。

(2)方式
a.手動(dòng)觸發(fā)
bgsave命令：Redis進(jìn)程執(zhí)行fork操作創(chuàng)建子進(jìn)程，RDB的序列化由子進(jìn)程完成，在fork階段會(huì)出現(xiàn)堵塞。

b.自動(dòng)觸發(fā)
在某些情況下自動(dòng)觸發(fā)bgsave命令或是save命令。

(3)RDB的優(yōu)缺點(diǎn)
a.優(yōu)點(diǎn)
緊湊壓縮的二進(jìn)制文件，能夠代表Redis在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)備份，可復(fù)制到不同的機(jī)器進(jìn)行災(zāi)難恢復(fù)。Redis加載RDB恢復(fù)數(shù)據(jù)的速度快于AOF。

b.缺點(diǎn)
無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)持久化，執(zhí)行fork操作創(chuàng)建子進(jìn)程是重量級(jí)操作，頻繁執(zhí)行成本較高，且老版本的Redis服務(wù)無(wú)法兼容新版本的RDB格式文件。

2.AOF
(1)概念：記錄每次的寫(xiě)命令，重啟后執(zhí)行AOF文件中的命令以達(dá)到恢復(fù)數(shù)據(jù)的目的?？梢杂胊of_enabled開(kāi)啟aof功能。

(2)特點(diǎn)：
a.AOF命令以文本協(xié)議格式的形式寫(xiě)入內(nèi)容到aof_buf中，再由aof_buf同步到硬盤(pán)中。文本協(xié)議格式具有很好的兼容性以及避免了二次處理的開(kāi)銷(xiāo)。而寫(xiě)入到aof_buf中是為了避免直接寫(xiě)入硬盤(pán)，以免硬盤(pán)的容量決定了追加寫(xiě)入的性能。

b.aof重寫(xiě)將無(wú)效的命令如del去掉，將多個(gè)命令合并成一個(gè)命令，以達(dá)到壓縮文件體積，加快Redis加載aof文件的速度。

六.復(fù)制
1.從節(jié)點(diǎn)和主節(jié)點(diǎn)之間建立關(guān)系有以下的方式:
(1)在配置文件(redis.conf)中加入slaveof {masterofhost} {masterofport}
(2)啟動(dòng)redis-server時(shí)執(zhí)行：redis-server -slaveof {masterofhost} {masterofport}

2.主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)斷開(kāi)和切換：
(1)斷開(kāi):slaveof no one
(2)切換：執(zhí)行命令slaveof {masterofhost} {masterofport}

3.復(fù)制的特點(diǎn)
(1)只能將主節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)復(fù)制到從節(jié)點(diǎn)。
(2)slaveof是異步命令,從節(jié)點(diǎn)保存了主節(jié)點(diǎn)的信息后返回，而不需要等到完全復(fù)制完畢才返回。
(3)可以通過(guò)命令info replication查看復(fù)制信息。
(4)從節(jié)點(diǎn)斷開(kāi)與主節(jié)點(diǎn)的復(fù)制關(guān)系后，會(huì)晉升為主節(jié)點(diǎn)。
(5)從節(jié)點(diǎn)切換主節(jié)點(diǎn)之后，會(huì)刪除從節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的所有數(shù)據(jù)，對(duì)新節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制。

4.Redis的復(fù)制關(guān)系
(1)一主一從:用于主節(jié)點(diǎn)宕機(jī)時(shí)，從節(jié)點(diǎn)提供故障轉(zhuǎn)移支持。
(2)一主多從：用于讀寫(xiě)分離，主節(jié)點(diǎn)執(zhí)行寫(xiě)命令，從節(jié)點(diǎn)執(zhí)行讀命令，當(dāng)高并發(fā)寫(xiě)時(shí)，將寫(xiě)命令的數(shù)據(jù)復(fù)制到從節(jié)點(diǎn)就需要消耗比較多的網(wǎng)絡(luò)帶寬。
(3)樹(shù)狀主從：從節(jié)點(diǎn)不僅可以復(fù)制主節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，還可以作為其他從節(jié)點(diǎn)的主節(jié)點(diǎn)進(jìn)行向下復(fù)制?？梢杂行Ы档椭鞴?jié)點(diǎn)的負(fù)載和傳輸給從節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)量。

5.全量復(fù)制和部分復(fù)制
全量復(fù)制：將主節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)一次性發(fā)生給從節(jié)點(diǎn)。一般用于初次復(fù)制場(chǎng)景。
部分復(fù)制：僅復(fù)制主節(jié)點(diǎn)的部分?jǐn)?shù)據(jù)給從節(jié)點(diǎn)。一般用于處理主從復(fù)制中網(wǎng)絡(luò)閃斷等原因造成的數(shù)據(jù)丟失場(chǎng)景。
從節(jié)點(diǎn)執(zhí)行命令:psync {runId} {offse7dxzt}
runId是主節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行id,offset是從節(jié)點(diǎn)已復(fù)制的偏移量。主節(jié)點(diǎn)響應(yīng)寫(xiě)命令時(shí)，會(huì)把寫(xiě)命令發(fā)送給從節(jié)點(diǎn)，還會(huì)將寫(xiě)命令寫(xiě)入復(fù)制積壓緩沖區(qū)。

七.Redis的阻塞
利用日志對(duì)Redis的異常進(jìn)行監(jiān)控。
內(nèi)部原因：不合理使用API或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（可能由此導(dǎo)致慢查詢(xún)等）、CPU飽和（Redis是單線(xiàn)程，只會(huì)使用單個(gè)CPU）、持久化阻塞（fork操作產(chǎn)生阻塞，AOF對(duì)硬盤(pán)的操作產(chǎn)生阻塞或HugePage寫(xiě)操作阻塞）等。
外在原因：CPU競(jìng)爭(zhēng)、內(nèi)存交換、網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題等。

八.Redis的內(nèi)存
1.Redis進(jìn)程內(nèi)存消耗

可以通過(guò)config set maxmemory value設(shè)置最大內(nèi)存以達(dá)到伸縮內(nèi)存的目的

2.Redis內(nèi)存的回收
(1)刪除已過(guò)期的鍵對(duì)象。包括惰性刪除(查詢(xún)時(shí)判斷鍵對(duì)象是否過(guò)期，如果過(guò)期執(zhí)行刪除操作并返回空)和定時(shí)刪除。
(2)內(nèi)存達(dá)到maxmemory時(shí)執(zhí)行內(nèi)存溢出控制策略。內(nèi)存溢出策略包括noeviction,volatile-lru,allkeys-lru,allkeys-random,volatile-random和volatile-ttl,可以通過(guò)config set maxmemory-policy {policy}動(dòng)態(tài)設(shè)置。

3.內(nèi)存優(yōu)化
(1)縮短鍵和值得長(zhǎng)度，使用高效二進(jìn)制序列化工具。
(2)使用對(duì)象共享池優(yōu)化小整數(shù)對(duì)象。
(3)避免字符串的追加操作，因?yàn)樽址芳訒?huì)導(dǎo)致內(nèi)存的預(yù)分配，降低內(nèi)存的分配次數(shù)。
(4)ziplist壓縮編碼的原則是追求時(shí)間和空間的平衡，hash,zset,list的內(nèi)部編碼可以是ziplist，可以通過(guò){type}-max-ziplist-value和{type}-max-ziplist-entries進(jìn)行編碼的控制。
(5)intset是set的內(nèi)部編碼，整數(shù)集合盡量使用intset編碼，
(6)數(shù)據(jù)優(yōu)先使用整數(shù)，比字符串類(lèi)型更節(jié)省內(nèi)存。

九.Redis Sentinel（哨兵）

1.Redis Sentinel是什么？
一個(gè)分布式架構(gòu)，包括Sentinel節(jié)點(diǎn)，Redis數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)和分布在多個(gè)物理機(jī)的客戶(hù)端應(yīng)用。完成主節(jié)點(diǎn)不可用時(shí)的故障轉(zhuǎn)移處理工作，提供了高可用的解決方案。

2.Sentinel節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)故障轉(zhuǎn)移前的內(nèi)容：
(1)每個(gè)Sentinel節(jié)點(diǎn)會(huì)對(duì)所有的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)（包括主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)）和其他的Sentinel節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控。
(2)當(dāng)半數(shù)以上的節(jié)點(diǎn)認(rèn)為主節(jié)點(diǎn)故障不可用，就會(huì)選擇其中一個(gè)Sentinel節(jié)點(diǎn)作為領(lǐng)導(dǎo)者進(jìn)行故障轉(zhuǎn)移處理。

3.故障轉(zhuǎn)移處理的步驟如下：
(1)對(duì)某一個(gè)從節(jié)點(diǎn)執(zhí)行slaveof no one,晉升為主節(jié)點(diǎn)。
(2)其他的從節(jié)點(diǎn)復(fù)制新的主節(jié)點(diǎn)命令（slaveof new master）。
(3)舊的主節(jié)點(diǎn)恢復(fù)后也要復(fù)制新的主節(jié)點(diǎn)命令（slaveof new master）。
(4)通知應(yīng)用方新的主節(jié)點(diǎn)。

4.為什么需要多個(gè)Rentinel節(jié)點(diǎn)？
由多個(gè)Rentinel節(jié)點(diǎn)對(duì)主節(jié)點(diǎn)不可達(dá)進(jìn)行判斷，可以防止誤判。如果有個(gè)別Rentinel節(jié)點(diǎn)失效，整個(gè)Rentinel集合依然可用。

5.Redis Sentinel的搭建
(1)建立配置文件，逐一開(kāi)啟。（配置文件的寫(xiě)法可以去看《Redis開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)》第九章）
開(kāi)啟主節(jié)點(diǎn)：redis-server redis-6379.conf
開(kāi)啟從節(jié)點(diǎn) redis-server redis-6380.conf

       redis-server redis-6381.conf

開(kāi)啟sentinel節(jié)點(diǎn) redis-server redis-sentinel-26379.conf --sentinel

             redis-server redis-sentinel-26380.conf --sentinel
             redis-server redis-sentinel-26381.conf --sentinel

查看主節(jié)點(diǎn)的從節(jié)點(diǎn)：redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 info replication
查看從節(jié)點(diǎn)的主節(jié)點(diǎn) redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6380 info replication
查看sentinel節(jié)點(diǎn)監(jiān)控的主節(jié)點(diǎn) redis-cli -h 127.0.0.1 -p 26379 info sentinel

(2)sentinel配置文件的一些參數(shù)

6.Redis Sentinel部署的特點(diǎn)
(1)將Sentinel節(jié)點(diǎn)部署在不同的物理機(jī)上，因?yàn)槿绻坏┪锢頇C(jī)出現(xiàn)故障，那這臺(tái)物理機(jī)上的Sentinel節(jié)點(diǎn)都會(huì)受到影響。
(2) 部署三個(gè)以上且奇數(shù)個(gè)Sentinel節(jié)點(diǎn)，因?yàn)轭I(lǐng)導(dǎo)者選舉需要半數(shù)加上1個(gè)，部署奇數(shù)個(gè)節(jié)點(diǎn)可以節(jié)省一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
(3)如果Sentinel節(jié)點(diǎn)需要監(jiān)控同一個(gè)業(yè)務(wù)的所有主節(jié)點(diǎn)集合，就使用同一套Sentinel節(jié)點(diǎn)監(jiān)控，如果不是，就用不同的Sentinel節(jié)點(diǎn)集合監(jiān)控不同的業(yè)務(wù)的主節(jié)點(diǎn)。使用同一套Sentinel節(jié)點(diǎn)監(jiān)控可以節(jié)約資源，但是一旦出現(xiàn)異常，就會(huì)對(duì)監(jiān)控的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)造成影響。

7.Sentinel節(jié)點(diǎn)的操作(進(jìn)入某個(gè)Sentinel節(jié)點(diǎn)客戶(hù)端輸入以下操作)

8.根據(jù)Sentinel節(jié)點(diǎn)連接主節(jié)點(diǎn)

遍歷Sentinel節(jié)點(diǎn)集合獲得一個(gè)可用的Sentinel節(jié)點(diǎn)，再利用sentinel get-master-addr-by-name獲得主節(jié)點(diǎn)的IP地址和端口號(hào)。

/**
 * 使用Sentinel節(jié)點(diǎn)連接主節(jié)點(diǎn)
 * @author liuffei
 * @date 2018年7月21日
 * @description
 */
public class SentinelTest {

    public static void main(String[] args) {
        
        org.slf4j.Logger logger = LoggerFactory.getLogger(SentinelTest.class);
        
        Set sentinels = new HashSet();
        sentinels.add("127.0.0.1:26379");
        sentinels.add("127.0.0.1:26380");
        sentinels.add("127.0.0.1:26381");
        JedisSentinelPool pool = new JedisSentinelPool("mymaster",sentinels);
        Jedis jedis = null;
        try {
            jedis = pool.getResource();
            String result = jedis.get("hello");
            System.out.println(result);
        }catch(Exception e) {
            logger.error(e.getMessage());
        }finally {
            if(null != jedis) {
                jedis.close();
            }
        }
    }
}

9.Sentinel的內(nèi)部原理
(1)Sentinel需要三個(gè)定時(shí)任務(wù)來(lái)保證對(duì)節(jié)點(diǎn)不可達(dá)的判斷：

每隔10秒，每個(gè)Sentinel節(jié)點(diǎn)向數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)（主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)）發(fā)送info replication命令獲取最新的主從關(guān)系。

每隔2秒，每個(gè)Sentinel節(jié)點(diǎn)需要向某個(gè)頻道發(fā)送自己對(duì)主節(jié)點(diǎn)是否可達(dá)的判斷和自身節(jié)點(diǎn)的信息，以發(fā)現(xiàn)新的Sentinel節(jié)點(diǎn)和Sentinel節(jié)點(diǎn)之間可以交換主節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)。

每隔1秒，每個(gè)Sentinel節(jié)點(diǎn)需要向其它節(jié)點(diǎn)（包括主節(jié)點(diǎn)，從節(jié)點(diǎn)，Sentinel節(jié)點(diǎn)）發(fā)送ping命令來(lái)確認(rèn)這些節(jié)點(diǎn)是否可達(dá)。

(2)主觀(guān)下線(xiàn)和客觀(guān)下線(xiàn)

主觀(guān)下線(xiàn)：Sentinel節(jié)點(diǎn)向某個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)出ping命令后，該節(jié)點(diǎn)在down-after-milliseconds之后沒(méi)有進(jìn)行回復(fù),Sentinel會(huì)對(duì)該節(jié)點(diǎn)做失敗判定，這個(gè)行為成為主觀(guān)下線(xiàn)。

客觀(guān)下線(xiàn)：如果主觀(guān)下線(xiàn)的是主節(jié)點(diǎn)，那Sentinel節(jié)點(diǎn)就會(huì)通過(guò)is-master-down-by-addr向其他Sentinel節(jié)點(diǎn)詢(xún)問(wèn)主節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，當(dāng)Sentinel認(rèn)為主節(jié)點(diǎn)失敗的個(gè)數(shù)超過(guò)的數(shù)量，就認(rèn)為客觀(guān)下線(xiàn)，需要進(jìn)行故障轉(zhuǎn)移。

（3）領(lǐng)導(dǎo)者的選舉
只需要一個(gè)Sentinel節(jié)點(diǎn)就能完成故障轉(zhuǎn)移。當(dāng)一個(gè)Sentinel節(jié)點(diǎn)完成客觀(guān)下線(xiàn)之后，會(huì)詢(xún)問(wèn)其他節(jié)點(diǎn)是否同意自己成為領(lǐng)導(dǎo)者，如果獲得票數(shù)大于等于max{quorum,num(sentinels/2+1)}，就會(huì)成為領(lǐng)導(dǎo)者，

十.集群
集群和哨兵都可以保障高可用，不同的是哨兵是每臺(tái)Redis服務(wù)器存儲(chǔ)相同的數(shù)據(jù)，而集群是將數(shù)據(jù)分區(qū)后，每個(gè)節(jié)點(diǎn)操作一個(gè)分區(qū)的數(shù)據(jù)。

1.數(shù)據(jù)分區(qū)
分布式數(shù)據(jù)庫(kù)需要把數(shù)據(jù)集劃分到多個(gè)節(jié)點(diǎn)上，常用的分區(qū)規(guī)則有：順序分區(qū)和哈希分區(qū)。Redis采用哈希分區(qū)，哈希分區(qū)有節(jié)點(diǎn)取余分區(qū)，一致性哈希分區(qū)和虛擬槽分區(qū)等等。Redis Cluster采用虛擬槽分區(qū)。

虛擬槽分區(qū)：使用分散度良好的哈希函數(shù)把所有數(shù)據(jù)映射到一個(gè)固定范圍的整數(shù)集合中，整數(shù)定義為槽。槽是集群內(nèi)數(shù)據(jù)管理和遷移的基本單位。采用大范圍槽的主要目的是為了方便拆分和集群拓展。Redis Cluster采用虛擬槽分區(qū)，所有的鍵根據(jù)哈希函數(shù)映射到0-16383整數(shù)槽內(nèi)，計(jì)算公式：slot=CRC16(key)&16383。每個(gè)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)維護(hù)一部分槽以及槽所映射的鍵值數(shù)據(jù)。

2.集群的搭建
(1)準(zhǔn)備節(jié)點(diǎn)
需要準(zhǔn)備6臺(tái)及以上的Redis服務(wù)器才能保證完整的高可用。需要設(shè)置cluster-enabled yes。
(2)節(jié)點(diǎn)握手
概念：指一批運(yùn)行在集群模式下的節(jié)點(diǎn)通過(guò)Gossip協(xié)議通信，達(dá)到感知對(duì)方的過(guò)程。由客戶(hù)端發(fā)起命令：cluster meet {ip} {port}
(3)分配槽
只有當(dāng)節(jié)點(diǎn)分配了槽，才能響應(yīng)和這些槽關(guān)聯(lián)的鍵命令。
客戶(hù)端執(zhí)行cluster replicate {nodeId}可以讓一個(gè)節(jié)點(diǎn)變成子節(jié)點(diǎn)。

3.Gossip協(xié)議
工作原理：節(jié)點(diǎn)彼此不斷通信交換消息，一段時(shí)間后所有節(jié)點(diǎn)都會(huì)知道集群完整的信息，這種方式類(lèi)似留言傳播。
Gossip的消息包括以下：
(1)meet消息：向集群中加入新的節(jié)點(diǎn) cluster meet {ip} {port}
(2)ping消息：用于集群內(nèi)交換消息。
(3)pong消息: 響應(yīng)消息。
(4)fail消息：用于在集群內(nèi)廣播下線(xiàn)消息。

4.集群的伸縮和擴(kuò)容
(1)擴(kuò)容:準(zhǔn)備新節(jié)點(diǎn)->加入集群->分配槽和數(shù)據(jù)
(2)收縮:下線(xiàn)遷移槽->遺忘節(jié)點(diǎn)

十一.緩存
1.使用緩存的好處以及帶來(lái)的問(wèn)題
(1)好處：Redis將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存中，可以加快寫(xiě)入和讀取的速度，同時(shí)還能在緩存層做一些復(fù)雜的操作和計(jì)算。減少了向后端的訪(fǎng)問(wèn)，降低了對(duì)后端（存儲(chǔ)層）的負(fù)載。
(2)問(wèn)題：緩存層和存儲(chǔ)層的數(shù)據(jù)存在一致性問(wèn)題。增加了代碼維護(hù)和運(yùn)維成本。

2.緩存的更新策略
(1)算法剔除：當(dāng)緩存的使用量超過(guò)最大值時(shí)，利用一些算法策略，刪除一部分緩存鍵值對(duì)象。
(2)過(guò)期刪除：給緩存對(duì)象設(shè)置過(guò)期時(shí)間，這會(huì)導(dǎo)致存儲(chǔ)層和緩存層的數(shù)據(jù)存在不一致，可用于實(shí)時(shí)性不高的場(chǎng)景中。
(3)主動(dòng)更新：真實(shí)數(shù)據(jù)更新后就立馬更新存儲(chǔ)層的數(shù)據(jù)?？捎糜趯?shí)時(shí)性要求高的場(chǎng)景。

3.緩存全部數(shù)據(jù)和部分?jǐn)?shù)據(jù)的對(duì)比：
(1)緩存全部數(shù)據(jù)可以使用在比較多的場(chǎng)景下，但是對(duì)內(nèi)存的壓力也比較大，代碼維護(hù)壓力小。
(2)緩存部分?jǐn)?shù)據(jù)的適用場(chǎng)景比較少，對(duì)內(nèi)存壓力小，但是一旦需要在緩存中新加字段，就需要修改代碼。

4.緩存穿透
指查詢(xún)了存儲(chǔ)層和緩存層都不存在的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)層和緩存層都不會(huì)命中。
問(wèn)題：如果不把空值存儲(chǔ)在緩存層就會(huì)導(dǎo)致頻繁訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)層，增加了數(shù)據(jù)庫(kù)的訪(fǎng)問(wèn)壓力。如果把空值存儲(chǔ)在內(nèi)存中，就會(huì)在緩存層維護(hù)一些值為空的鍵。增大了內(nèi)存的存儲(chǔ)壓力。

5.緩存“無(wú)底洞”
指添加新的節(jié)點(diǎn)機(jī)器沒(méi)有提高性能，反而導(dǎo)致性能下降。因?yàn)閷?shù)據(jù)分散存儲(chǔ)在更多的機(jī)器節(jié)點(diǎn)上了，批量操作需要從不同的節(jié)點(diǎn)上獲取。

6.緩存雪崩
指緩存層不能提供服務(wù)之后，會(huì)有大量的請(qǐng)求涌入存儲(chǔ)層，可能會(huì)導(dǎo)致存儲(chǔ)層宕機(jī)。

7.熱點(diǎn)Key失效
熱點(diǎn)Key會(huì)有大量的請(qǐng)求，短時(shí)間內(nèi)不能恢復(fù)。