簡介：主要介紹快取中介軟體MemCached和Redis

MemCached

1、MemCached介紹
MemCached是一種基於記憶體的key-value儲存，用來儲存小塊的任意資料（字串、物件）。它便於快速開發，減輕開發難度，解決了大資料量快取的很多問題，本質上，它是一個簡潔的key-value儲存系統

2、MemCached工作原理
主要通過快取資料庫查詢結果，減少資料庫訪問次數，以提高動態Web應用的速度。見下圖：

Redis

1、Redis簡介

Redis 是完全開源免費的，是一個高效能的key-value資料庫。

Redis 與其他 key - value 快取產品有以下三個特點：
（1）Redis支援資料的持久化，可以將記憶體中的資料儲存在磁碟中，重啟的時候可以再次載入進行使用。
（2）Redis支援String、list、set、zset、hash等資料結構的儲存。
（3）Redis支援資料的備份，即master-slave模式的資料備份。

2、Linux下安裝Redis

下載地址：http://redis.io/download
（1）下載並安裝：

$ wget http://download.redis.io/releases/redis-4.0.10.tar.gz
$ tar xzf redis-4.0.10.tar.gz
$ cd redis-4.0.10
$ make

（2）啟動redis服務

$ cd src
$ ./redis-server

（3）使用redis客戶端

$ cd src
$ ./redis-cli
redis> set companyName G7
OK
redis> get companyName 
"G7"
 

3、Java使用Redis

import redis.clients.jedis.Jedis;
import java.util.*;

/**
 * Created by pc on 2018/7/23.
 * Redis資料型別
 */
public class RedisDemo
{
    //String
    public static void redisString(){
        //連線 Redis 服務
        Jedis jedis = new Jedis("172.16.*.**",6379);
        System.out.println("連線成功"
 
);
        //檢視服務是否執行
        System.out.println("Server is running: " + jedis.ping());
        //設定 redis 字串資料
        jedis.set("runoobkey", "www.runoob.com");
        // 獲取儲存的資料並輸出
        System.out.println("redis 儲存的字串為: "+ jedis.get("runoobkey"));
    }

    //list
    public static void redisList(){
        //連線 Redis 服務
        Jedis jedis = new Jedis("172.16.*.**",6379);
        System.out.println("連線成功");
        //儲存資料到列表中
        jedis.lpush("site-list", "Baidu");
        jedis.lpush("site-list", "Google");
        jedis.lpush("site-list", "Taobao");
        // 獲取儲存的資料並輸出
        List<String> list = jedis.lrange("site-list", 0 ,2);
        for(int i=0; i<list.size(); i++) {
            System.out.println("列表項為: "+list.get(i));
        }
    }

    //set
    public static void redisSet(){
        //連線 Redis 服務
        Jedis jedis = new Jedis("172.16.*.**",6379);
        System.out.println("連線成功");
        //存入set的值
        Long mySet = jedis.sadd("websites", "Baidu", "Taobao", "Google");
        //獲取set的值
        Set<String> website = jedis.smembers("websites");
        Iterator<String> it = website.iterator();
        while(it.hasNext()){
            System.out.println(it.next());
        }
    }

    //hash
    public static void redisHash(){
        //連線 Redis 服務
        Jedis jedis = new Jedis("172.16.*.**",6379);
        System.out.println("連線成功");
        Map<String, String> hashMap = new HashMap<>();
        hashMap.put("Baidu","www.baidu.com");
        hashMap.put("Taobao","www.taobao.com");
        hashMap.put("Google","www.google.com");
        jedis.hmset("website", hashMap);
        System.out.println(jedis.hgetAll("website"));

    }

    public static void main(String[] args) {
        redisString();
//        redisList();
//        redisSet();
//        redisHash();
    }
}

執行後，如下圖：

4、Redis快取策略

（1）快取【失效】：客戶端請求資料先從快取中查詢，如果沒有再查詢資料庫，最後將資料放入快取
（2）快取【命中】：客戶端從快取中直接取到資料，返回結果
（3）快取【更新】：客戶端寫入資料到資料庫，成功之後，讓快取失效（下次請求時從快取中拿不到，則查詢資料庫，再放入快取）

5、有問題的幾種更新快取策略

（1）先更新快取，然後更新DB。見下圖：

從圖中可以看出，兩個併發寫操作，由於某些原因（io阻塞，cpu時間片分配，協程排程，網路原因等等），導致Thread2的更新DB晚於Thread1的更新DB，但是Redis中此時的資料Thread1的，而DB中的資料時Thread2的，這就出現了不一致的問題，DB中是髒資料

（2）先更新DB，然後更新快取。見下圖：

從圖中可以看出，兩個併發寫操作，由於某些原因導致Thread2的更新Redis晚於Thread1的更新Redis ，但是DB中此時的資料Thread1的，而Redis中的資料時Thread2的，這就出現了不一致的問題

（3）先刪除快取，然後再更新資料庫。見下圖：

兩個併發操作，一個是更新操作，另一個是查詢操作，更新操作刪除快取後，查詢操作沒有命中快取，會把老資料讀出來後放到快取中，然後更新操作更新了DB。於是，在快取中的資料還是老的資料，導致快取中的資料是髒的

（4）先資料庫，成功之後，讓快取失效，下次請求時從快取中拿不到，則查詢資料庫，再放入快取。見下圖：

這種更新策略是我們實際最常用的，但也可能出現問題。實際上出現問題的概率可能非常低，因為這個條件需要發生在讀快取時快取失效，而且併發著有一個寫操作。而實際上資料庫的寫操作會比讀操作慢得多，而且還要鎖表，而讀操作必需在寫操作前進入資料庫操作，而又要晚於寫操作更新快取，所有的這些條件都具備的概率基本並不大。

6、Redis與MemCached的區別

（1）Redis和Memcache都是將資料存放在記憶體中，都是記憶體資料庫。不過memcache還可用於快取其他東西，例如圖片、視訊等等；
（2）Redis不僅僅支援簡單的k/v型別的資料，同時還提供list，set，hash等資料結構的儲存；
（3）虛擬記憶體–Redis當實體記憶體用完時，可以將一些很久沒用到的value 交換到磁碟；
（4）分散式叢集部署：
a、memcache叢集節點間的資料是獨立的，不能相互通訊，但可以利用magent開源軟體解決 ;
b、Redis高可用的，可以做一主多從，主從之間進行資料同步。 當Master宕機後，通過選舉演算法(Paxos、Raft)從slave中選舉出新Master繼續對外提供服務，主機恢復後以slave的身份重新加入
（5）儲存資料安全–memcache掛掉後，資料沒了；redis可以定期儲存到磁碟（持久化）；
（6）災難恢復–memcache掛掉後，資料不可恢復; redis資料丟失後可以通過aof恢復；

……完