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Redis中常见的问题

article 2025/3/14 18:50:42

字符串（String）
- 原理：Redis 最基本的数据类型，是二进制安全的，可以包含任何数据，比如图片或者序列化的对象。
- 运用场景：缓存对象、计数器、分布式锁等。例如，缓存用户信息，将用户的 JSON 数据以字符串形式存储在 Redis 中。
哈希（Hash）
- 原理：是一个键值对集合，适合存储对象。
- 运用场景：存储对象信息，如用户信息，每个用户的属性作为哈希表的一个字段。
列表（List）
- 原理：简单的字符串列表，按照插入顺序排序。
- 运用场景：消息队列、最新消息排行等。例如，使用列表实现简单的消息队列，生产者将消息推入列表，消费者从列表中取出消息。
集合（Set）
- 原理：无序且唯一的字符串集合。
- 运用场景：去重、交集、并集、差集运算等。比如，统计网站的独立访客，将访客 ID 存储在集合中。
有序集合（Sorted Set）
- 原理：有序且唯一的字符串集合，每个成员都关联一个分数，通过分数来进行排序。
- 运用场景：排行榜、热门列表等。例如，根据用户的积分生成排行榜，积分作为分数存储在有序集合中。

雪崩
- 问题分析：大量的缓存键在同一时间过期，导致大量请求直接访问数据库，造成数据库压力过大甚至崩溃。
- 解决方法：设置不同的过期时间，避免大量缓存键同时过期；使用分布式锁，限制同时访问数据库的请求数量；使用多级缓存，如本地缓存和 Redis 缓存结合。
击穿
- 问题分析：某个热点缓存键过期，此时大量请求同时访问该键，导致请求直接访问数据库。
- 解决方法：设置热点缓存永不过期；使用互斥锁，当缓存失效时，只有一个请求去访问数据库并更新缓存，其他请求等待。
穿透
- 问题分析：请求的数据在缓存和数据库中都不存在，导致大量请求直接访问数据库。
- 解决方法：使用布隆过滤器，在请求访问缓存之前先通过布隆过滤器判断数据是否可能存在；对不存在的数据也进行缓存，设置较短的过期时间。

RDB（Redis Database）
- 原理：在指定的时间间隔内，将内存中的数据集快照写入磁盘。
- 优点：文件紧凑，适合用于备份和灾难恢复；恢复速度快。
- 缺点：可能会丢失最后一次快照之后的数据；备份时可能会阻塞服务器。
AOF（Append Only File）
- 原理：将 Redis 执行的所有写操作记录到 AOF 文件中。
- 优点：数据安全性高，最多只丢失一秒的数据；文件格式可读，易于修复。
- 缺点：文件体积较大；恢复速度相对较慢。

基于 Redis 的分布式锁
- 原理：使用 Redis 的 SETNX（SET if Not eXists）命令来实现，当键不存在时设置成功，返回 1，表示获取锁成功；否则返回 0，表示获取锁失败。
基于 Zookeeper 的分布式锁
- 原理：利用 Zookeeper 的临时顺序节点特性，创建临时顺序节点，序号最小的节点表示获取到锁。
基于数据库的分布式锁
- 原理：通过数据库的唯一索引来实现，插入一条记录表示获取锁，删除记录表示释放锁。

问题分析：由于 Redis 和 MySQL 是两个独立的系统，在数据更新时可能会出现不一致的情况。
解决方法
- 先更新数据库，再删除缓存：先更新 MySQL 中的数据，然后删除 Redis 中的缓存。为了避免删除缓存失败，可以使用消息队列进行重试。
- 延迟双删：先删除缓存，再更新数据库，然后延迟一段时间再次删除缓存，以确保缓存中的数据被删除。

原理：布隆过滤器是一种空间效率极高的概率型数据结构，用于判断一个元素是否存在于一个集合中。它通过多个哈希函数将元素映射到一个二进制数组中，将对应位置的二进制位设置为 1。当判断一个元素是否存在时，通过同样的哈希函数计算出对应的二进制位，如果所有位都为 1，则认为元素可能存在；如果有任何一位为 0，则认为元素一定不存在。
局限性：存在误判率，即判断元素存在时，实际上元素可能并不存在；不支持删除操作，因为删除一个元素可能会影响其他元素的判断结果。