当我们使用Redis的时候，必须要知道什么？

当我们在开发过程中需要用到分布式缓存Redis的时候，我们首先要明白缓存在系统中用来做什么？

1. 少量数据存储，高速读写访问。通过数据全部in-momery 的方式来保证高速访问，同时提供数据落地的功能，实际这正是Redis最主要的适用场景。

2. 海量数据存储，分布式系统支持，数据一致性保证，方便的集群节点添加/删除。Redis3.0以后开始支持集群，实现了半自动化的数据分片，不过需要smart-client的支持。

华为云分布式缓存Redis，目前已经进入Redis5.0公测阶段，公测阶段注册既能免费使用，那么我们在开发过程中需要用到Redisde 时候，需要明白哪些问题呢？

下面小编给大家一一道来。

一、为什么使用 Redis？
我觉得在项目中使用 Redis，主要是从两个角度去考虑：性能和并发。

当然，Redis 还具备可以做分布式锁等其他功能，但是如果只是为了分布式锁这些其他功能，完全还有其他中间件，如 ZooKpeer 等代替，并不是非要使用 Redis。因此，这个问题主要从性能和并发两个角度去答。

性能：
如下图所示，我们在碰到需要执行耗时特别久，且结果不频繁变动的 SQL，就特别适合将运行结果放入缓存。这样，后面的请求就去缓存中读取，使得请求能够迅速响应。

题外话：忽然想聊一下这个迅速响应的标准。根据交互效果的不同，这个响应时间没有固定标准。

不过曾经有人这么告诉我："在理想状态下，我们的页面跳转需要在瞬间解决，对于页内操作则需要在刹那间解决。

另外，超过一弹指的耗时操作要有进度提示，并且可以随时中止或取消，这样才能给用户最好的体验。"

那么瞬间、刹那、一弹指具体是多少时间呢？

根据《摩诃僧祗律》记载：

一刹那者为一念，二十念为一瞬，二十瞬为一弹指，二十弹指为一罗预，二十罗预为一须臾，一日一夜有三十须臾。

那么，经过周密的计算，一瞬间为 0.36 秒、一刹那有 0.018 秒、一弹指长达 7.2 秒。

并发：
如下图所示，在大并发的情况下，所有的请求直接访问数据库，数据库会出现连接异常。

这个时候，就需要使用 Redis 做一个缓冲操作，让请求先访问到 Redis，而不是直接访问数据库。

二、使用 Redis 有什么缺点？
大家用 Redis 这么久，这个问题是必须要了解的，基本上使用 Redis 都会碰到一些问题，常见的也就几个。

回答主要是四个问题：

◆缓存和数据库双写一致性问题

◆缓存雪崩问题

◆缓存击穿问题

◆缓存的并发竞争问题

这四个问题，我个人觉得在项目中是常遇见的，具体解决方案，后文给出。

三、单线程的 Redis 为什么这么快？
这个问题是对 Redis 内部机制的一个考察。根据我的面试经验，很多人都不知道 Redis 是单线程工作模型。所以，这个问题还是应该要复习一下的。

回答主要是以下三点：

◆纯内存操作

◆单线程操作，避免了频繁的上下文切换

◆采用了非阻塞 I/O 多路复用机制

题外话：我们现在要仔细的说一说 I/O 多路复用机制，因为这个说法实在是太通俗了，通俗到一般人都不懂是什么意思。

打一个比方：小曲在 S 城开了一家快递店，负责同城快送服务。小曲因为资金限制，雇佣了一批快递员，然后小曲发现资金不够了，只够买一辆车送快递。

经营方式一：

客户每送来一份快递，小曲就让一个快递员盯着，然后快递员开车去送快递。

慢慢的小曲就发现了这种经营方式存在下述问题：

◆几十个快递员基本上时间都花在了抢车上了，大部分快递员都处在闲置状态，谁抢到了车，谁就能去送快递。

◆随着快递的增多，快递员也越来越多，小曲发现快递店里越来越挤，没办法雇佣新的快递员了。

◆快递员之间的协调很花时间。

综合上述缺点，小曲痛定思痛，提出了下面的经营方式。

经营方式二：

小曲只雇佣一个快递员。然后呢，客户送来的快递，小曲按送达地点标注好，然后依次放在一个地方。

最后，那个快递员依次的去取快递，一次拿一个，然后开着车去送快递，送好了就回来拿下一个快递。

上述两种经营方式对比，是不是明显觉得第二种，效率更高，更好呢？

在上述比喻中：

◆每个快递员→每个线程

◆每个快递→每个 Socket(I/O 流)

◆快递的送达地点→Socket 的不同状态

◆客户送快递请求→来自客户端的请求

◆小曲的经营方式→服务端运行的代码

◆一辆车→CPU 的核数

于是我们有如下结论：

经营方式一就是传统的并发模型，每个 I/O 流(快递)都有一个新的线程(快递员)管理。

经营方式二就是 I/O 多路复用。只有单个线程(一个快递员)，通过跟踪每个 I/O 流的状态(每个快递的送达地点)，来管理多个 I/O 流。

下面类比到真实的 Redis 线程模型，如图所示：

简单来说，就是我们的 redis-client 在操作的时候，会产生具有不同事件类型的 Socket。

在服务端，有一段 I/O 多路复用程序，将其置入队列之中。然后，文件事件分派器，依次去队列中取，转发到不同的事件处理器中。

需要说明的是，这个 I/O 多路复用机制，Redis 还提供了 select、epoll、evport、kqueue 等多路复用函数库，大家可以自行去了解。

当然以上三点只是皮毛而已，但却是最基本的，如果想了解更多详细的操作细则，可以去华为云官方论坛与各路大手子交流经验，大咖云集必能学到很多东西。

文中内容转载至公众号“程序之心”