Redis与缓存

为什么需要缓存

用缓存，主要有两个用途：高性能、高并发。

高性能

假设这么个场景，你有个操作，一个请求过来，吭哧吭哧你各种乱七八糟操作 mysql，半天查出来一个结果，耗时 600ms。但是这个结果可能接下来几个小时都不会变了，或者变了也可以不用立即反馈给用户。那么此时咋办？

缓存啊，折腾 600ms 查出来的结果，扔缓存里，一个 key 对应一个 value，下次再有人查，别走 mysql 折腾 600ms 了，直接从缓存里，通过一个 key 查出来一个 value，2ms 搞定。性能提升 300 倍。

就是说对于一些需要复杂操作耗时查出来的结果，且确定后面不怎么变化，但是有很多读请求，那么直接将查询出来的结果放在缓存中，后面直接读缓存就好。

高并发

mysql 这么重的数据库，压根儿设计不是让你玩儿高并发的，虽然也可以玩儿，但是天然支持不好。==mysql 单机支撑到 2000QPS 也开始容易报警了。==

所以要是你有个系统，高峰期一秒钟过来的请求有 1 万，那一个 mysql 单机绝对会死掉。你这个时候就只能上缓存，把很多数据放缓存，别放 mysql。缓==存功能简单，说白了就是 key-value 式操作，单机支撑的并发量轻松一秒几万十几万，支撑高并发 so easy。单机承载并发量是 mysql 单机的几十倍。==

缓存是走内存的，内存天然就支撑高并发。

为什么不使用本地缓存

目前本地缓存使用的方案有以下几种：

1. HashMap和ConcurrentHashMap

   concurrentHashMap主要提供的是线程安全的map，他们的主要缺点就是功能太单一了，至少要有：过期时间、淘汰机制（内存达到阈值，触发淘汰机制）、命中率统计（判缓存失效机制设计是否合理）

2. 一些本地缓存框架：Ehcache 、 Guava Cache 、 Spring Cache、Caffeine

   这些框架可以简单了解一下其使用和原理，他们主要缺陷在于多个服务之间数据无法共享，甚至是数据存量也不够大，其实这也是本地缓存的通病。

3. 总结一下本地缓存的局限性 :

   • 对分布式架构支持不友好，如数据无法贡献

   • 缓存容量受机器影响，使用的就是机器内存

   • 高并发支持不佳，一般Mysql的QPS是1w左右，而redis可以达到10-30w，集群应该更高

Redis与memcached缓存服务器

1. 高性能键值缓存服务器memcached也经常被拿来与Redis进行比较：这两者都可用于存储键值映射，彼此的性能也相差无几，但是Redis能够自动以两种不同的方式将数据写入磁盘，并且Redis除了能存储普通的字符串键之外，还可以存储其他4种数据结构，而memcached只能存储普通的字符串键。这些及其他不同使得Redis可以用于解决更为广泛的问题，既可以作为主数据库（primary database）使用，又可以作为其他存储系统的辅助数据库（auxiliary database）使用。

2. 具体地，它们两者的比较如下：

   1. redis支持的数据类型更丰富，memcached只支持简单的k/v，而redis还支持list、set、zset、hash等

   2. redis支持持久化，也就是支持将内存数据保存到磁盘中，保证了数据的安全，memcached就不可以

   3. redis因为有持久化就可以实现灾难恢复，redis在遇到内存使用完成之后利用淘汰机制，将数据放到磁盘中，memcached则直接就抛异常了

   4. redis是支持cluster模式的，memcached需要自己实现

   5. Memcached 是多线程，非阻塞 IO 复用的网络模型；Redis 使用单线程****的多路 IO 复用模型（Redis 6.0 引入了多线程 IO ）

   6. redis提供更丰富的附加功能：发布订阅模型、Lua脚本、事务等

   7. redis过期数据的删除策略有惰性删除和定期删除，而Memcached 只有惰性删除