一、redis知识汇总

什么是redis

是开源免费的，高性能的k/v数据库
特点：支持数据的持久化、可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候再次加载使用；不仅支持k/v类型的数据，还提供list、set、zset（有序集合）、hash等数据结构的存储
支持数据的备份，也就是master-slave模式的数据备份

redis的优缺点：

优点：
读写性能优异；支持数据持久化、支持AOF、RDB两种持久化方式
支持事务，redis所有操作都是原子性的
数据结构丰富
支持主从复制、可以进行读写分离
缺点：
数据库内存受物理内存的限制，不能作海量数据的高性能读写
不具备自动容错和恢复功能，主机从机的宕机都会导致前端部分读写请求失败
主机宕机，宕机前部分数据未能及时同步到从机，切换ip会引起数据不一致的问题，降低系统可用性
较难支持在线扩容，集群容量达到上限时在线扩容会变得复杂。

为什么要用redis做缓存

主要是因为它的高性能、高并发
高性能：用户第一次访问数据，会从硬盘上读取，但是他会将用户访问过的数据存在缓存中，这样下次用户访问就是从缓存中获取数据，也就是直接操作内存，速度非常快
高并发：直接操作缓存能够承受的请求量是远远大于直接访问数据库的，如mysql，如果请求量过大，可能承受不住。

redis为什么这么快

完全基于内存，绝大部分的请求是直接基于内存操作
数据结构简单，对数据的操作也简单
采用单线程，避免了多线程或者多线程的切换导致的CPU消耗，不用考虑各种锁的问题
采用多路i/o复用模型

什么是持久化

持久化就是把内存的数据写到磁盘中去，防止宕机后内存数据丢失

redis持久化机制是什么？各自优缺点？

持久化机制：
RDB（默认）
AOF
RDB：是默认的持久化方式；每隔一段时间，就把内存中的数据保存到硬盘上的指定文件中。触发RDB的方式有手动触发和被动触发
手动触发对应save和bgsave命令；

优点：只有一个文件dump.rdb,方便做持久化
性能最大化，fork子进程完成写操作，保证io最大化
相对于数据集大时，比AOF启动效率更高
缺点：数据安全性低，因为是没过一段时间进行数据持久化，如果在这个间断发生故障，就会导致数据丢失
AOF：AOF是以日志形式记录每个动作，每次操作都会以二进制命令的形式保存到指定文件中；两种方式同时开启时，数据恢复redis会优先选择AOF恢复
优点：数据安全，通过append模式写文件，即使中途服务器宕机，可以通过redis-check-aof工具解决数据一致性问题
如果不小心使用flushall命令清空所有数据，只要还没执行rewrite，那么就可以将日志文件中的flushall删除，进行恢复
缺点：AOF开启之后支持写的QPS（美妙查询率）会比RDB支持写的QPS低；数据恢复比较慢，不适合做冷备

AOF和RDB怎么选择

结合起来使用，用AOF保证数据不丢失，用RDB做不同程度的冷备，在AOF文件丢失不可用时，可以用RDB快速恢复

redis持久化数据和缓存怎么做扩容

如果redis被当做缓存使用，使用一致性哈希实现动态扩容缩容
如果被当做持久化存储，必须使用固定的keys-to-nodes映射关系，节点数量一旦确定不能变化，否则就要使用redis集群

什么是事务

事务是一个单独的隔离操作：事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行。事务在执行的过程中，不会被其他客户端发送来的命令请求所打断。事务是一个原子操作：事务中的命令要么全部被执行，要么全部都不执行。

redis事务的概念

Redis 事务的本质是通过MULTI(事物开始)、EXEC（事务执行）、WATCH等一组命令的集合。事务支持一次执行多个命令，一个事务中所有命令都会被序列化。在事务执行过程，会按照顺序串行化执行队列中的命令，其他客户端提交的命令请求不会插入到事务执行命令序列中。总结：redis事务就是一次性、顺序性、排他性的执行一个队列中的一系列命令。

ACID概念

原子性（Atomicity）
原子性是指事务是一个不可分割的工作单位，事务中的操作要么都发生，要么都不发生。
一致性
事务前后数据的完整性必须保持一致。
隔离性
多个事务并发执行时，一个事务的执行不应影响其他事务的执行
持久性（Durability）
持久性是指一个事务一旦被提交，它对数据库中数据的改变就是永久性的，接下来即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响
Redis的事务总是具有ACID中的一致性和隔离性，其他特性是不支持的。当服务器运行在AOF持久化模式 下，并且appendfsync选项的值为always时，事务也具有耐久性。

主从复制

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)，后者称为 从节点(slave)。且数据的复制是 单向 的，只能由主节点到从节点。Redis 主从复制支持 主从同步 和 从从同步 两种，后者是 Redis 后续版本新增的功能，以减轻主节点的同步负担。
作用：
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。
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)。
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。
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。

redis主从复制原理

保存主节点（master）信息 这一步只是保存主节点信息，保存主节点的ip和port
主从建立连接 从节点（slave）发现新的主节点后，会尝试和主节点建立网络连接
发送ping命令 连接建立成功后从节点发送ping请求进行首次通信，主要是检测主从之间网络套接字是否可用、主节点当前是否可接受处理命令。
权限验证 如果主节点要求密码验证，从节点必须正确的密码才能通过验证。
同步数据集 主从复制连接正常通信后，主节点会把持有的数据全部发送给从节点。
命令持续复制 接下来主节点会持续地把写命令发送给从节点，保证主从数据一致性

一、redis部署

下载并且编译，将整个目录直接拷贝至另一台主机作为slave端
修改slave端的配置文件，将master ip指向master端，端口6379，就完成了主从复制。redis的主从的配置比较简单。

我们可以看到，在master上查看info，就可以看到slave那里变成了1，也就是现在我们有一个slave端，以及这个slave端的ip、状态等等

二、redis高可用

首先我们需要再加一台slave，配置方法和上边一样；我们使用sentinel来做故障切换，即高可用

完成之后，我们在master端会看到slave数量为2，相关的端口、ip也都会显示；这些是做高可用的基础

首选我们需要在另外一台主机上ssh我们的master，并且shutdown redis，这个时候我们就会在log中看到master端down，并且会选举出新的master端代替原来的master，在我们重新又开启原来master的redis之后，此主机就会成为slave，并且指向新的刚选举出的master上。