Redis 缓存设计+高并发实战
为啥Redis是DBA的“新宠”？
你肯定听过这句话：“缓存用得好，升职加薪早”。作为DBA，MySQL、Oracle玩得溜，但Redis才是高并发场景下的“扛把子”。
举个 ：
假设你的服务器每秒要处理10万次请求，MySQL扛不住怎么办？这时候Redis的内存读写能力（每秒读10万次、写8万次）就能救命！它能像“闪电侠”一样，把热点数据存在内存里，让用户秒开页面，数据库压力瞬间减半。
#一、Redis入门：5分钟搞定安装+基础命令
1. 安装Redis（Aimalinux版）
用你擅长的Shell脚本，一条命令搞定：
# 下载+编译安装
wget http://download.redis.io/releases/redis-7.0.0.tar.gz
tar xzf redis-7.0.0.tar.gz
cdredis-7.0.0
make && make install
# 启动Redis服务（后台运行）
nohupsrc/redis-server &
Tips：Redis默认端口6379，记得开防火墙哦！
2. 必会的5个Redis命令
连上Redis客户端（redis-cli），试试这些命令：
小白提问：Redis和MySQL有啥区别？
答案：MySQL数据存硬盘，Redis存内存，速度差100倍！
#二、缓存设计实战：3种模式避坑指南
场景1：缓存穿透（查不存在的数据）
问题：黑客疯狂查不存在的ID，导致数据库被打爆。
解决：用空值缓存或布隆过滤器拦截。
// Java代码示例：查不到时缓存空值
publicStringgetProduct(String id){
Stringkey="product:"+ id;
Stringvalue=redis.get(key);
if(value ==null) {
value = db.query("SELECT * FROM product WHERE id=?", id);
if(value ==null) {
redis.setex(key,300,"");// 空值缓存5分钟
}else{
redis.setex(key,3600, value);// 正常数据缓存1小时
}
}
returnvalue;
}
（代码参考：缓存空值防止穿透）
场景2：缓存雪崩（大量缓存同时过期）
解决：随机过期时间，比如300秒±60秒随机。
# Shell脚本批量设置随机过期时间
foriin{1..1000};do
redis-cli SET"key_$i""value"EX $((300+ RANDOM `))
done
场景3：热点Key扛不住（比如爆款商品）
解决：本地缓存+Redis多副本。比如用Java的Guava Cache：
LoadingCache<String, String> localCache = CacheBuilder.newBuilder()
.maximumSize(1000)
.expireAfterWrite(10, TimeUnit.SECONDS)
.build(key -> redis.get(key));// 本地缓存10秒
Redis核心玩法：5种数据结构+Java实战
“别光会set/get！Redis数据结构才是精髓！”
Redis不是简单的Key-Value存储，它支持5种数据结构，DBA必须玩明白：
- String（字符串）
：存数字、JSON、甚至图片二进制
// Java代码：用Jedis操作String
Jedisjedis=newJedis("localhost");
jedis.set("user:1001","{'name':'老王','age':28}");// 存用户信息
Stringuser=jedis.get("user:1001");// 0.1毫秒读取！
- Hash（哈希表）
：存对象属性，避免多次查询
// 存商品详情
Map<String, String> product =newHashMap<>();
product.put("price","99.99");
product.put("stock","1000");
jedis.hset("product:888", product);
- List（列表）
：实现消息队列、最新订单
// 模拟订单队列
jedis.lpush("order:queue","order1001","order1002");
StringlatestOrder=jedis.rpop("order:queue");// 从右边弹出
- Set（集合）
：去重+交集运算，搞UV统计
#Shell脚本：统计当日活跃用户
redis-cli SADD active_users:20240507 "user1001" "user1002"
redis-cli SCARD active_users:20240507 # 直接拿到总数！
- ZSet（有序集合）
：排行榜神器
// 游戏玩家积分排行
jedis.zadd("game_rank",5000,"player1");
jedis.zadd("game_rank",8000,"player2");
Set<String> top3 = jedis.zrevrange("game_rank",0,2);// 前三名秒出！#三、Java+Redis高并发实战：分布式锁+秒杀
1. 分布式锁（防止超卖）
用Redis的SETNX命令实现锁：
// 加锁
publicbooleanlock(String key, String value,intexpireTime){
Stringresult=jedis.set(key, value,"NX","EX", expireTime);
return"OK".equals(result);
}
// 解锁（Lua脚本保证原子性）
Stringscript="if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
jedis.eval(script, Collections.singletonList(key), Collections.singletonList(value));
注意：锁的value用UUID，防止误删其他线程的锁。
2. 秒杀系统设计
步骤：
库存预热：提前把库存扣减到Redis。
SET stock:1001 1000
用户抢购时，用Lua脚本原子性扣减库存：
-- Lua脚本（保证原子性）
localstock =tonumber(redis.call('GET', KEYS[1]))
ifstock >0then
redis.call('DECR', KEYS[1])
return1-- 成功
else
return0-- 失败
end
#四、Redis集群搭建：主从+哨兵+Cluster
1. 主从复制（一主二从）
配置文件redis.conf：
# 主节点
bind0.0.0.0
port 6379
# 从节点配置
replicaof 主节点IP 6379
启动后，主节点写数据，从节点自动同步。
2. 哨兵模式（自动故障转移）
哨兵配置文件sentinel.conf：
sentinel monitor mymaster 主节点IP 6379 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
sentinel failover-timeout mymaster 60000
效果：主节点挂了，哨兵自动选新主，业务无感知。
3. Cluster集群（分片存储）
启动6个节点（3主3从），用命令创建集群：
redis-cli --cluster create 节点1IP:端口 节点2IP:端口 ... --cluster-replicas 1
数据自动分片到不同节点，支持横向扩展。
#五、运维必备：备份+监控+调优
1. 数据持久化
- ?RDB快照
：定时全量备份，适合灾难恢复。
- ?AOF日志
：记录每条写命令，数据更安全。
配置redis.conf：
save 900 1 # 15分钟内有1次写操作就备份
appendonlyyes# 开启AOF
2. 性能监控
用redis-cli info查看关键指标：
redis-cli info stats | grep instantaneous_ops_per_sec # 每秒操作数
redis-cli info memory | grep used_memory_human # 内存使用量
3. 连接池优化（Java版）
JedisPoolConfigconfig=newJedisPoolConfig();
config.setMaxTotal(100); // 最大连接数
config.setMaxIdle(20); // 最大空闲连接
JedisPoolpool=newJedisPool(config,"redis-host",6379);
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