<一> redis-缓存中间件

1. 什么是redis
   redis是c语言开发的，一个高性能key-value键值对内存数据库，可以用来做数据库、缓存、消息中间件的一种非关系型数据库。

2. redis数据存储在哪里
   内存和磁盘中，但是redis的读写都在内存中，这也是速度快的原因之一。
   对于高频繁访问的数据，存储在内存中方便访问。
   为了避免服务宕机或者重启数据丢失，也可以将数据存储在磁盘中持久化。

3. redis的数据类型
   String、set、zset、list、hash

4. redis为什么响应速度快
   1） 基于内存存储，redis的读写都是基于内存的key-value操作。内存远大于磁盘响应速度。
   2） 单线程操作，避免了多线程cpu来回切换和各种加锁和解锁的资源消耗。
   redis的单线程操作是指一个模块的操作单线程，其他该多线程的还是使用多线程。
   3）丰富的数据结构
   redis是基于key-velue键值对存储的缓存数据库，对于key都是string类型，但是vlue有多种数据类型
   4）高性能的多复用IO模型

5. 为什么需要使用redis
   redis的响应速度快读10w+，写8w，对于一些业务场景（可以将计算的结果-菜单等存储到缓存中，下次直接getfromredis）

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

2） 配置文件加上redis服务器的host port user psw等信息
3）使用springboot自动配置好的StringRedisTemplete工具来操作redis进行读写操作，
@Autowired
StringRedisTemplete stringRedisTemplete;
// 读
stringRedisTemplete.opsForValue.get(“keyName”)
// 写
stringRedisTemplate.opsForValue().set(“keyName”, value, 1, TimeUnit.DAYS); // 设置过期时间 防止缓存数据与数据库不一致

8. redis怎么进行get，set，读写数据
   使用StringRedisTemplete .get(“keyname”) /.set(“keyname”,“value”,“time”,“时间单位”)

9. redis有哪些参数
   key-String
   value-list，string、set、zset、hash
   过期时间-过期删除，重新sql获取set到缓存中，与数据库数据保持一致
   过期时间的单位

10. redis缓存容易出现的问题
    1）缓存穿透
    reason: 大量并发请求一个不存在的数据，到缓存中null，之后大量请求到了数据库中，数据库压力过大崩了。这种是缓存穿透。
    way: 即使数据库中为null的数据，也存储一个标识到缓存中，并且设置一个过期时间。

2）缓存雪崩
r：大量不同业务模块的请求到缓存，但是对应的数据同时过期了，导致所有的请求到db-压力大。
w：设置不同的过期时间，可以在配置文件中统一配置，因为不同业务key存储的时间不同，过期点也不会相同。

3）缓存击穿
r：大量恶意请求到一个热点词，刚好这个key过期了。db压力过大
w：加锁-记得双重验证，每次只允许一个请求进入db-get->db,其他没有进去锁的去访问缓存即可。

10. 本地锁（不是redis分布式锁，加关键字Synchronized等）
    本地锁只能锁住同一个进程里面的线程，如果是分布式下，即使每个服务仅仅放一个线程进来，相互是隔离的，不能只锁住一个。这个时候需要分布式锁-redisson（使用redis分布式锁-没有看门狗机制）

11. redis怎么保证与数据库数据一致（更新数据库）
    1）双写模式
    先更新数据库，再去更新缓存对应的key，这种缓存中可能会短暂出现脏数据，稳定后缓存过期-重新读取db即可保证最新数据。
    2）失效模式
    先写数据库，后删除缓存。这种也可能短暂出现缓存有脏数据，稳定后即可

        无论是更新缓存还是删除缓存都会有脏数据，解决如下
    

    1）失效模式-使用双删模式
    先删除缓存->更新db-隔几秒再去删除缓存
    2）使用MQ消息队列，消费者监听queue消息去删除缓存
    生产者（更新db）->MQ->queue有数据->customer监听到->删除缓存->告知queue是否删除成功，失败queue再次发送。（不需要写代码，mq本身会重复出队。解耦修改数据库和查询数据库解耦，不会造成缓存有脏数据）

11.缓存锁使用的原则
正常数据，缓存加上过期时间，就可以实现数据一致性。
对于实时性要求高的，最好是到数据库中读取。
对于频繁修改的数据，不建议加读写锁，性能会慢。

<二> redisson-分布式锁

1. redisson是什么
   redisson是基于redis的分布式框架，提供了分布式锁等服务

2. 为什么需要分布式锁
   本地锁只能锁住当前进程-一个服务的线程，所以需要分布式锁。

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

4. redisson提供的分布式锁与redis自己的分布式锁区别
   1）redisson提供的分布式锁
   -分布式下也只能有一个线程占用锁，执行业务代码，直至解锁，下一个thread才能进来执行。
   使用RedissonClient加锁—不会出现死锁----锁会自动过期
   @Autowried
   RedissonClient client;
   // 1. 获取锁mylock 只要锁的名字相同 就是同一把锁
   RLock myLock = redisson.getLock(“myLock”);
   // 2. 加锁
   myLock.lock(); // 阻塞锁
   // 业务代码
   try {
   System.out.println(“加锁成功，执行业务…” + Thread.currentThread().getId());
   Thread.sleep(3000);
   } catch (Exception e) {
   } finally {
   // 3. 解锁
   // 即使业务代码执行失败或者断电，没有解锁成功，也不会出现死锁，
   // RedissonClient不会出现死锁
   System.out.println(“释放锁” + Thread.currentThread().getId());
   myLock.unlock();
   }

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

3） redis-StringRedisTemplate分布式锁与redisson-RedissonClient 分布式锁区别。
区别在于
1.–redisson分布式锁有看门狗机制，一个线程占用锁之后，如果锁没有释放之前，redisson会自动给锁续期（10s检查一次锁是否释放，续期time-30s），不会过期，直至线程结束锁释放。
2- -redis 的stringRedisTemplate分布式锁不会自动续期。
redisson加锁的业务代码只要完成，就不会自动给锁续期，即使不unlock，锁默认在30s后自动删除。即使服务宕机-业务结束，也不会出现死锁，锁会自动过期。

6. 读写锁相关
   // 6.1 读写锁(可以获read-write)
   RReadWriteLock readWriteLock = redissonClient.getReadWriteLock(“catalogJson-lock”);
   // 6.2 写锁
   RLock wLock = readWriteLock.writeLock();
   // 6.3 读锁
   RLock rLock = lock.readLock();
   注意
   1)一个读锁可以被多个thread线程占用不互斥。
   2）写锁与其他锁都互斥，一次只能有一个线程占用锁，其他写或者读必须等待。

7. 分布式锁的几个参数
   创建锁的过期时间，时间单位，redisson分布式锁默认是10s查看一次锁是否还在，如果在自动延长30s（前提是没有手动设置过期时间）

8. redisson分布式锁的特点
   1）一次只能有一个进程的一个线程进来
   2）有看门狗机制，redisson–自动续期30s，业务未执行完，其他锁进来造成数据紊乱
   3）自动过期-避免死锁（什么是死锁，加锁->执行业务->执行完解锁，没有解锁业务代码出异常或者服务挂了，锁就一直存在redis缓存数据库中-死锁）

9. redisson看门狗机制（给线程看门，线程进去执行业务，redisson看门）
   redisson-redissonClient提供的分布锁，一旦某个线程进入到占了锁，在业务代码没有执行完成，释放锁之前，redisson没10s会自动检测锁是否还在，并续期30s。直至业务完成，解锁，不再自动续期。这种情况只针对没有手动配置过期时间的前提，如果配置了则失效。

10. redission的可重入锁机制
    Redisson 可重入锁是一种分布式锁，它基于 Redis 实现。可重入指的是同一个线程在持有锁的情况下，可以多次获取该锁而不会造成死锁。

<三>SpringCache-分布式缓存使用

1. springcache是什么
   spring提供的一个缓存框架，使用一些注解解决缓存的问题，不需要关心底层代码逻辑如何实现

2. 使用redis作为缓存工具，cache使用步骤
   1）pom文件加上依赖
   引入依赖 spring-boot-starter-cache
   spring-boot-starter-data-redis
   2）手动在配置文件加上缓存类型（其他配置后面使用场景再说）
   spring.cache.type=redis
   3）开启缓存@EnableCaching // 开启缓存，加在对应Configuration类上面

3.springcache 主要的注解
1）@EnableCaching-开启缓存
2）@Cacheable 加上方法上面，触发方法更新缓存（如果缓存不是null则不存储db数据到缓存中）
3）@CacheEvict，更新数据库触发删除缓存对应的数据-失效模式
4）@CachePut，更新数据库，在不影响更新数据库的情况下，更新缓存数据-双写模式。

5. springcache有哪些不足之处？该缓存框架默认不加锁
   1）读模式（@Cacheable-读db->set->redis）
   只要涉及读db数据到redis缓存，且不加锁的情况，大并发就会暴露redis存储缺陷。
   a. 缓存穿透-开启db空值也存到redis中
   配置文件加
   spring.cache.redis.cache-null-values=true

   b. 缓存雪崩-配置设置缓存的过期时间
   spring.cache.redis.time-to-live=600000

   c. 缓存击穿-加锁
   springCache默认是不加分布式锁的，可以对应方法上
   @Cacheable注解上面加上sync = “true”，线程加锁-一次只允许一个线程占用锁访问db-避免热点击穿db。
   @Cacheable(value = “category”, key = “#root.method.name”, sync = true)

   2）写模式
   数据写模式对应的是更新数据，势必涉及更新db与更新缓存，两者存在数据一致性问题。
   解决方法：对于读多写少的数据，直接使用springcache缓存即可，key设置过期时间，查询触发再次更新db数据到缓存redis中。

总结
redis-缓存中间件-暂时的非关系key-value键值对数据库，StringRedisTemplate操作。
redisson-基于redis操作的数据库，提供分布式锁，解决分布式下操作redis缺陷。-使用redissonClient操作分布式锁（单体不需要redisson，本地锁就可以解决）
springcache-spring提供的分布式缓存框架，可以使用多种缓存中间件存储数据，本文type是redis，直接使用一些注解实现redis读-存储，写-写/删数据。不需要再单独使用redis执行一些列繁琐的代码实现。