<一> redis-緩存中間件

1. 什么是redis
   redis是c語言開發的，一個高性能key-value鍵值對內存數據庫，可以用來做數據庫、緩存、消息中間件的一種非關系型數據庫。

2. redis數據存儲在哪里
   內存和磁盤中，但是redis的讀寫都在內存中，這也是速度快的原因之一。
   對于高頻繁訪問的數據，存儲在內存中方便訪問。
   為了避免服務宕機或者重啟數據丟失，也可以將數據存儲在磁盤中持久化。

3. redis的數據類型
   String、set、zset、list、hash

4. redis為什么響應速度快
   1） 基于內存存儲，redis的讀寫都是基于內存的key-value操作。內存遠大于磁盤響應速度。
   2） 單線程操作，避免了多線程cpu來回切換和各種加鎖和解鎖的資源消耗。
   redis的單線程操作是指一個模塊的操作單線程，其他該多線程的還是使用多線程。
   3）豐富的數據結構
   redis是基于key-velue鍵值對存儲的緩存數據庫，對于key都是string類型，但是vlue有多種數據類型
   4）高性能的多復用IO模型

5. 為什么需要使用redis
   redis的響應速度快讀10w+，寫8w，對于一些業務場景（可以將計算的結果-菜單等存儲到緩存中，下次直接getfromredis）

6. redis怎么配置、步驟
   1） pom文件加上依賴
   
   
   org.springframework.boot
   spring-boot-starter-data-redis
   
   
   
   io.lettuce
   lettuce-core
   
   
   

2） 配置文件加上redis服務器的host port user psw等信息
3）使用springboot自動配置好的StringRedisTemplete工具來操作redis進行讀寫操作，
@Autowired
StringRedisTemplete stringRedisTemplete;
// 讀
stringRedisTemplete.opsForValue.get(“keyName”)
// 寫
stringRedisTemplate.opsForValue().set(“keyName”, value, 1, TimeUnit.DAYS); // 設置過期時間 防止緩存數據與數據庫不一致

8. redis怎么進行get，set，讀寫數據
   使用StringRedisTemplete .get(“keyname”) /.set(“keyname”,“value”,“time”,“時間單位”)

9. redis有哪些參數
   key-String
   value-list，string、set、zset、hash
   過期時間-過期刪除，重新sql獲取set到緩存中，與數據庫數據保持一致
   過期時間的單位

10. redis緩存容易出現的問題
    1）緩存穿透
    reason: 大量并發請求一個不存在的數據，到緩存中null，之后大量請求到了數據庫中，數據庫壓力過大崩了。這種是緩存穿透。
    way: 即使數據庫中為null的數據，也存儲一個標識到緩存中，并且設置一個過期時間。

2）緩存雪崩
r：大量不同業務模塊的請求到緩存，但是對應的數據同時過期了，導致所有的請求到db-壓力大。
w：設置不同的過期時間，可以在配置文件中統一配置，因為不同業務key存儲的時間不同，過期點也不會相同。

3）緩存擊穿
r：大量惡意請求到一個熱點詞，剛好這個key過期了。db壓力過大
w：加鎖-記得雙重驗證，每次只允許一個請求進入db-get->db,其他沒有進去鎖的去訪問緩存即可。

10. 本地鎖（不是redis分布式鎖，加關鍵字Synchronized等）
    本地鎖只能鎖住同一個進程里面的線程，如果是分布式下，即使每個服務僅僅放一個線程進來，相互是隔離的，不能只鎖住一個。這個時候需要分布式鎖-redisson（使用redis分布式鎖-沒有看門狗機制）

11. redis怎么保證與數據庫數據一致（更新數據庫）
    1）雙寫模式
    先更新數據庫，再去更新緩存對應的key，這種緩存中可能會短暫出現臟數據，穩定后緩存過期-重新讀取db即可保證最新數據。
    2）失效模式
    先寫數據庫，后刪除緩存。這種也可能短暫出現緩存有臟數據，穩定后即可

        無論是更新緩存還是刪除緩存都會有臟數據，解決如下
    

    1）失效模式-使用雙刪模式
    先刪除緩存->更新db-隔幾秒再去刪除緩存
    2）使用MQ消息隊列，消費者監聽queue消息去刪除緩存
    生產者（更新db）->MQ->queue有數據->customer監聽到->刪除緩存->告知queue是否刪除成功，失敗queue再次發送。（不需要寫代碼，mq本身會重復出隊。解耦修改數據庫和查詢數據庫解耦，不會造成緩存有臟數據）

11.緩存鎖使用的原則
正常數據，緩存加上過期時間，就可以實現數據一致性。
對于實時性要求高的，最好是到數據庫中讀取。
對于頻繁修改的數據，不建議加讀寫鎖，性能會慢。

<二> redisson-分布式鎖

1. redisson是什么
   redisson是基于redis的分布式框架，提供了分布式鎖等服務

2. 為什么需要分布式鎖
   本地鎖只能鎖住當前進程-一個服務的線程，所以需要分布式鎖。

3. redission配置步驟
   1）pom文件加上依賴（前提是有redis依賴）
   
   org.redisson
   redisson
   3.12.0
   
   2）配置redis配置信息

4. redisson提供的分布式鎖與redis自己的分布式鎖區別
   1）redisson提供的分布式鎖
   -分布式下也只能有一個線程占用鎖，執行業務代碼，直至解鎖，下一個thread才能進來執行。
   使用RedissonClient加鎖—不會出現死鎖----鎖會自動過期
   @Autowried
   RedissonClient client;
   // 1. 獲取鎖mylock 只要鎖的名字相同 就是同一把鎖
   RLock myLock = redisson.getLock(“myLock”);
   // 2. 加鎖
   myLock.lock(); // 阻塞鎖
   // 業務代碼
   try {
   System.out.println(“加鎖成功，執行業務…” + Thread.currentThread().getId());
   Thread.sleep(3000);
   } catch (Exception e) {
   } finally {
   // 3. 解鎖
   // 即使業務代碼執行失敗或者斷電，沒有解鎖成功，也不會出現死鎖，
   // RedissonClient不會出現死鎖
   System.out.println(“釋放鎖” + Thread.currentThread().getId());
   myLock.unlock();
   }

2）redis提供的分布式鎖
使用StringRedisTemplate加鎖
Boolean lock = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(
“lockValue”,
uuid,
5,
TimeUnit.SECONDS);

3） redis-StringRedisTemplate分布式鎖與redisson-RedissonClient 分布式鎖區別。
區別在于
1.–redisson分布式鎖有看門狗機制，一個線程占用鎖之后，如果鎖沒有釋放之前，redisson會自動給鎖續期（10s檢查一次鎖是否釋放，續期time-30s），不會過期，直至線程結束鎖釋放。
2- -redis 的stringRedisTemplate分布式鎖不會自動續期。
redisson加鎖的業務代碼只要完成，就不會自動給鎖續期，即使不unlock，鎖默認在30s后自動刪除。即使服務宕機-業務結束，也不會出現死鎖，鎖會自動過期。

6. 讀寫鎖相關
   // 6.1 讀寫鎖(可以獲read-write)
   RReadWriteLock readWriteLock = redissonClient.getReadWriteLock(“catalogJson-lock”);
   // 6.2 寫鎖
   RLock wLock = readWriteLock.writeLock();
   // 6.3 讀鎖
   RLock rLock = lock.readLock();
   注意
   1)一個讀鎖可以被多個thread線程占用不互斥。
   2）寫鎖與其他鎖都互斥，一次只能有一個線程占用鎖，其他寫或者讀必須等待。

7. 分布式鎖的幾個參數
   創建鎖的過期時間，時間單位，redisson分布式鎖默認是10s查看一次鎖是否還在，如果在自動延長30s（前提是沒有手動設置過期時間）

8. redisson分布式鎖的特點
   1）一次只能有一個進程的一個線程進來
   2）有看門狗機制，redisson–自動續期30s，業務未執行完，其他鎖進來造成數據紊亂
   3）自動過期-避免死鎖（什么是死鎖，加鎖->執行業務->執行完解鎖，沒有解鎖業務代碼出異常或者服務掛了，鎖就一直存在redis緩存數據庫中-死鎖）

9. redisson看門狗機制（給線程看門，線程進去執行業務，redisson看門）
   redisson-redissonClient提供的分布鎖，一旦某個線程進入到占了鎖，在業務代碼沒有執行完成，釋放鎖之前，redisson沒10s會自動檢測鎖是否還在，并續期30s。直至業務完成，解鎖，不再自動續期。這種情況只針對沒有手動配置過期時間的前提，如果配置了則失效。

10. redission的可重入鎖機制
    Redisson 可重入鎖是一種分布式鎖，它基于 Redis 實現。可重入指的是同一個線程在持有鎖的情況下，可以多次獲取該鎖而不會造成死鎖。

<三>SpringCache-分布式緩存使用

1. springcache是什么
   spring提供的一個緩存框架，使用一些注解解決緩存的問題，不需要關心底層代碼邏輯如何實現

2. 使用redis作為緩存工具，cache使用步驟
   1）pom文件加上依賴
   引入依賴 spring-boot-starter-cache
   spring-boot-starter-data-redis
   2）手動在配置文件加上緩存類型（其他配置后面使用場景再說）
   spring.cache.type=redis
   3）開啟緩存@EnableCaching // 開啟緩存，加在對應Configuration類上面

3.springcache 主要的注解
1）@EnableCaching-開啟緩存
2）@Cacheable 加上方法上面，觸發方法更新緩存（如果緩存不是null則不存儲db數據到緩存中）
3）@CacheEvict，更新數據庫觸發刪除緩存對應的數據-失效模式
4）@CachePut，更新數據庫，在不影響更新數據庫的情況下，更新緩存數據-雙寫模式。

5. springcache有哪些不足之處？該緩存框架默認不加鎖
   1）讀模式（@Cacheable-讀db->set->redis）
   只要涉及讀db數據到redis緩存，且不加鎖的情況，大并發就會暴露redis存儲缺陷。
   a. 緩存穿透-開啟db空值也存到redis中
   配置文件加
   spring.cache.redis.cache-null-values=true

   b. 緩存雪崩-配置設置緩存的過期時間
   spring.cache.redis.time-to-live=600000

   c. 緩存擊穿-加鎖
   springCache默認是不加分布式鎖的，可以對應方法上
   @Cacheable注解上面加上sync = “true”，線程加鎖-一次只允許一個線程占用鎖訪問db-避免熱點擊穿db。
   @Cacheable(value = “category”, key = “#root.method.name”, sync = true)

   2）寫模式
   數據寫模式對應的是更新數據，勢必涉及更新db與更新緩存，兩者存在數據一致性問題。
   解決方法：對于讀多寫少的數據，直接使用springcache緩存即可，key設置過期時間，查詢觸發再次更新db數據到緩存redis中。

總結
redis-緩存中間件-暫時的非關系key-value鍵值對數據庫，StringRedisTemplate操作。
redisson-基于redis操作的數據庫，提供分布式鎖，解決分布式下操作redis缺陷。-使用redissonClient操作分布式鎖（單體不需要redisson，本地鎖就可以解決）
springcache-spring提供的分布式緩存框架，可以使用多種緩存中間件存儲數據，本文type是redis，直接使用一些注解實現redis讀-存儲，寫-寫/刪數據。不需要再單獨使用redis執行一些列繁瑣的代碼實現。