6-Redis架构设计到使用场景-持久化机制、缓存失效策略、缓存命中率

持久化机制**

Redis提供两种持久化方式。

1. RDB持久化：将Reids在内存中的数据定时dump到磁盘上的rdb文件
2. AOF（Append Only File）持久化：将Redis的操作日志以追加的方式写入文件，通过操作还原数据

RDB持久化，在指定的时间间隔内将内存中的数据集快照写入磁盘，实际操作过程是fork一个子进程，先将数据集写入临时文件，写入成功后，再替换之前的文件，用二进制压缩存储。

AOF持久化，以日志的形式记录服务器所处理的每一个写、删操作，查询操作不会记录，以文本的方式记录。

RDB优点

​ RDB是紧凑的二进制文件，适合备份，全量复制等场景

​ RDB恢复数据远快于AOF

RDB缺点

​ RDB无法实现实时或者秒级持久化

​ 新老版本无法兼容RDB格式

AOF优点

​ 可以更好地保护数据不丢失

​ appen-only模式写入性能比较高

​ 适合做灾难性的误删除紧急恢复

AOF缺点

​ 对于同一份文件，AOF文件要比RDB快照大

​ AOF开启后，写的QPS会有所影响，相对于RDB来说写QPS要下降

​ 数据库恢复比较慢，不合适做冷备

对于缓存数据存储敏感的场景，一般通过两种方式配合进行备份。

Redis缓存失效策略

1、定时删除策略

在设置key的过期时间的同时，为该key创建一个定时器，让定时器在key的过期时间来临时，对key进行删除。

• 优点：保证内存尽快释放
• 缺点：若key过多，删除这些key会占用很多CPU时间，而且每个key创建一个定时器，性能影响严重

2、惰性删除策略

key过期的时候不删除，每次从数据库获取key的时候去检查是否过期，若过期，则删除，返回null。

• 优点：CPU时间占用比较少
• 缺点：若key很长时间没有被获取，将不会被删除，可能造成内存泄露

3、定期删除策略

每隔一段时间执行一次删除（在redis.conf配置文件设置，1s刷新的频率）过期key操作。

• 优点：可以控制删除操作的时长和频率，来减少CPU时间占用，可以避免惰性删除时候内存泄漏的问题
• 缺点：对内存友好方面，不如定时策略；对CPU友好方面，不如惰性策略

Redis一般采用：惰性策略和定期策略两个相结合。

缓存命中率

• 命中：可以直接通过缓存获取到需要的数据

• 未命中：无法直接通过缓存获取到想要的数据，需要再次查询数据库或者执行其它的操作

  • 原因可能是由于缓存中根本不存在，或者缓存已经过期

命中率越高表示使用缓存作用越好，性能越高（响应时间越短、吞吐量越高），并发能力也越好。利用预加载（预热）、扩容、优化缓存粒度、更新缓存等手段来提高命中率。