我是Redis大家好，我是Redis，一个叫Antirez的人把我带到了这个世界。说起我的出生，和关系型数据库MySQL有很大的关系。在我来到这个世界之前，MySQL的日子不好过，互联网发展的越来越快，它容纳的数据越来越多，用户请求也暴增，每一个用户请求都变成了对它的一次读写操作，MySQL很惨。尤其是“双十一”和“618”这几天全民疯狂购物的日子，MySQL更是苦不堪言。据MySQL后来告诉我的，其实超过一半的用户请求都是读操作，他们经常重复查询一件事情，浪费了大量的磁盘I/O时间。后来有人疑惑，是不是可以学习CPU，给数据库加个缓存呢？于是我诞生了！出生后不久，我就和MySQL成了好朋友，我们经常携手出现在后端服务器。应用程序向MySQL查询的数据要在我这里注册，以后要用到的时候先问我，我不会再问MySQL了。为了方便使用，我支持几种数据结构的存储：StringHashListSetSortedSetBitmap······因为我把注册的数据全部记录在内存中，没有执行慢速的I/O操作，所以节省了很多找我的时间比找MySQL还多。别小看这个简单的改动，我可以减轻MySQL的负担！随着程序的运行，我缓存的数据越来越多，相当一部分时间我都阻塞了用户的请求，这回真是太好玩了！随着我的加入，Web服务的性能有了很大的提高，这要归功于我对数据库进行了大量的测试。CacheExpiration&&CacheRetirement但是很快我发现事情不妙。我缓存的数据是在内存中的，但是即使在服务器上，内存空间资源还是很有限的，不能这样毫无节制的保存。我得想办法，不然我就吃枣丸了。很快，我想到了一个办法：给缓存的内容设置一个超时时间，具体的设置交给应用程序。我所要做的就是删除我的过期内容并及时腾出空间。.有了超时，我应该什么时候进行清理？最简单的方法是定期删除。我决定每100ms做一次，也就是每秒10次！清理的时候无法清除所有过期的我这里存了很多数据，如果要全部扫描一遍不知道要多久，会严重影响接收新的客户要求！时间紧，任务重，只好随机抽取一些。清理可以缓解内存压力。就这样过了一段时间，发现有些key值是幸运的，每次都没有被我的随机算法选中，每次都活下来了。内存空间小！震撼而冰冷！眼睛里的沙子我擦都擦不掉！所以在原来定时删除的基础上，我又加了一个技巧：那些逃过我的随机选择算法的键值，一旦遇到查询请求，删除我发现它已经过期了，所以我会毫不犹豫地立即删除它.因为这个方法是被动触发的，不查询就不会发生，所以也叫懒删除！但是还是有一些键值逃过了我的随机选择算法，没有被查询到，导致一直逍遥法外！与此同时，可用的内存空间越来越少。而且我就算退一步说，我可以删除所有过期的数据，那么如果过期时间设置的时间长了，还没来得及清理，内存就满了，我还是得吃枣丸，所以我得想个办法。苦思冥想半天，终于想出了一个大招：内存淘汰策略，这次我要彻底解决问题！我提供了8种策略供应用选择，用于遇到内存不足时如何决策：noeviction：返回错误，不会删除任何key值allkeys-lru：使用LRU算法删除最近最少使用的keyvaluevolatile-lru：使用LRU算法，从有过期时间的key集合中删除最近最少使用的keyvalueallkeys-random：随机删除所有key中的volatile-random：随机删除具有anexpirationtimeset:从设置过期时间的keys中删除剩余时间最短的keyvolatile-lfu:从配置过期时间的key中删除allkeys中最不常用的keys-lfu:删除最不常用的keysfromallkeys有了上面的组合拳，再也不用担心过期数据太多填满空间的问题了~缓存穿透&&Bloomfilter的生活还是挺惬意的ble，不过小弟MySQL没有我舒服。有时候会遇到一些烦人的请求，查询的数据不存在，MySQL会白忙活！不仅如此，因为它不存在，我也无法缓存它。结果每次来同样的请求，都得让MySQL白忙活。我作为缓存的价值还没有体现出来！这就是人们常说的缓存穿透。一来二去，MySQL大哥就忍不住了：“哎，大哥，能不能帮我想办法屏蔽掉那些我知道不会有结果的查询请求？”这时，我想到了我的另一个好朋友：Bloomfilter这位朋友没有别的技能，但是擅长从一个大数据集中快速告诉你你要找的数据是否存在（悄悄告诉你，我朋友是有点不靠谱，它告诉你它是否存在你不能全部相信，事实上它可能不存在，但如果它告诉你它不存在，它一定不存在）。给这位朋友介绍了应用程序，再也不用用不存在的数据去烦MySQL了，轻松帮助解决了缓存穿透的问题。Cachebreakdown&&cacheavalanche之后，有一段平静的生活，直到那天...有一次，MySQL小哥悠闲的钓鱼，突然一大堆请求找上门来，他叫我措手不及。忙活了一会儿，MySQL气呼呼地找到我，“哥，怎么回事，怎么来的这么突然？”我查看了日志，连忙解释道：“大哥，真的很抱歉，刚来了一个热点数据，过期时间被我删掉了，可惜后来有大量查询这个数据的请求，我这里删了，所以所有的请求都发送给你。”“你干什么？，下次注意点”，MySQL小哥一脸不爽的离开了。这件小事本来也没怎么放在心上，后来也就抛在脑后了，没想到几天后，我又捅了一个更大的筐。那天又向MySQL发送了大量的网络请求，比之前的多了很多。MySQL哥过段时间宕机了好几次！这一波流量过了很久才过去。MySQL松了一口气。“哥，这次是什么原因？”，MySQL哥累得没力气了。“这一次比上次倒霉，这一次大量的数据几乎同时过了有效期，然后对这些数据的请求也很多，所以比上次大。”MySQL小哥听了，皱起了眉头。皱纹，“那你就想办法隔两天折磨我一次，谁受得了？”让他均匀设置缓存过期时间？至少不要让大量数据集体失效。”“走吧，我们一起走。”后来，我们去申请讨论。热点数据设置为永不过期，缓解了很多这个问题。哦，对了，我们还把这两个问题分别命名为缓存击穿和缓存雪崩。我们终于又过上了舒适的生活……本文转载自微信公众号“编程技术宇宙”，可以通过以下二维码关注。转载本文请联系编程技术宇宙公众号。
