String型別的底層資料結構、儲存方式、擴容方式？

  底層資料結構：SDS，簡單動態字串(Simple Dynamic String)，它是一個帶有長度資訊的位元組陣列

  儲存方式：embstr和raw，當字串長度比較短的時候使用embstr，長度超過44位元組時使用raw方式儲存

  擴容方式：長度小於1MB時，擴容使用加倍策略，記憶體超過1MB時，每次多分配1MB的空間（字串最大長度為512MB）

Redis的持久化機制？有幾種方式？優缺點？

 redis 的持久化機制，會將資料寫入記憶體的同時，非同步的慢慢的將資料寫入磁碟檔案裡，進行持久化。

 有兩種方式：RDB 持久化機制，是對 redis 中的資料執行週期性的持久化。需要 fork 一個子程序，讓子程序執行磁碟 IO 操作來進行 RDB 持久化。

                       AOF 機制對每條寫入命令作為日誌，以 append-only 的模式寫入一個日誌檔案中，在 redis 重啟的時候，可以通過回放 AOF 日誌中的寫入指令來重新構建整個資料集。

 RDB的優缺點：

                     優點：對外依然提供讀寫服務，影響非常小，可以讓redis保持高效能。相對於AOF重啟和恢復redis程序速度更快。

                     缺點：會造成資料部分丟失（一般同步機制5分鐘一次，在這五分鐘內宕機會造成資料丟失），資料檔案很大，會造成服務延遲。

 AOF的優缺點：

                    優點：可以保證資料不丟失，效能高，不影響客戶端讀寫，可以對誤操作進行緊急修復。

                    缺點：支援的寫 QPS 會比 RDB 支援的寫 QPS 低，因為要實時進行資料同步

 解決方案：

                    用 AOF 來保證資料不丟失，作為資料恢復的第一選擇; 用 RDB 來做不同程度的冷備，在 AOF 檔案都丟失或損壞不可用的時候，還可以使用 RDB 來進行快速的資料恢復。

為什麼 redis 單執行緒模型也能效率這麼高？

  1.Redis是基於記憶體的，資料都存放在記憶體中，速度非常快

  2.Redis的IO模型是非阻塞IO

  3.Redis核心模組的單執行緒使得可以避免執行緒切換帶來的開銷（Redis6.0是支援多執行緒的）

對IO模型的瞭解，瞭解哪些IO模型？

  IO的過程主要包含了兩個階段：

       第一階段，等待資料準備好，

       第二階段，將資料從核心空間拷貝到應用程式地址空間

  第一個階段阻塞即為阻塞IO，不阻塞直接返回則為非阻塞IO

  第二個階段阻塞則為同步IO，不阻塞則為非同步IO

  多路複用IO其實是通過輪詢機制來負責多個socket

既然Redis是單執行緒的，那麼它如何利用多核呢？

可以通過開啟多個Redis例項來利用多核

redis 過期策略？

  定期刪除+惰性刪除。

  定期刪除：redis 預設是每隔 100ms 就隨機抽取一些設定了過期時間的 key，檢查其是否過期，如果過期就刪除。

  惰性刪除：在獲取某個key時，會檢測這個key是否設定了過期時間，如果已過期則進行刪除，不返回資料。

redis 記憶體淘汰機制？

  noeviction: 記憶體不足時寫入資料，直接報錯

  allkeys-lru：記憶體不足時寫入資料，移除最近最少使用的 key（最常用）

  allkeys-random：記憶體不足時寫入資料，隨機刪除某個key

  volatile-lru：記憶體不足時寫入資料，在設定過期時間的鍵空間中，移除最近最少使用的key

  volatile-random：記憶體不足時寫入資料，在設定過期時間的鍵空間中，隨機刪除某個key

  volatile-ttl：記憶體不足時寫入資料，在設定過期時間的鍵空間中，移除過期時間短的key

如何保證快取與資料庫的雙寫一致性？

  讀請求和寫請求序列化，串到一個記憶體佇列裡去。序列化可以保證一定不會出現不一致的情況，但是它也會導致系統的吞吐量大幅度降低，用比正常情況下多幾倍的機器去支撐線上的一個請求

快取雪崩？快取穿透？

   快取雪崩：

        在某一個時間點，快取資料集中失效，所有請求直接打到了資料上，導致服務崩潰。解決方案：設定快取失效的時間點儘量避免重疊，熱門資料時間長些，冷門資料時間短些

   快取穿透：

        先查詢快取，快取為null去查詢資料庫，資料庫也為null，不寫入快取，導致請求會一直請求資料庫。

        解決方案：資料庫也為null時，也寫入為“”的快取資料，過期時間儘量短些。互斥鎖：在第一個請求去查詢資料時加上互斥鎖，其餘請求都被阻塞，直到鎖被釋放

    Redis掛掉了怎麼辦？

      設定本地快取+限流(hystrix)。redis持久化，重啟後自動從磁碟上載入資料，快速恢復快取資料。

redis 叢集模式的工作原理？

自動將資料進行分片，每個 master 上放一部分資料提供內建的高可用支援。在 redis cluster 架構下，每個 redis 要放開兩個埠號，比如一個是 6379，另外一個就是 加1w 的埠號，比如 16379。
16379 埠號是用來進行節點間通訊的，也就是 cluster bus 的東西，cluster bus 的通訊，用來進行故障檢測、配置更新、故障轉移授權。

cluster bus 用了另外一種二進位制的協議，gossip 協議，用於節點間進行高效的資料交換，佔用更少的網路頻寬和處理時間。

分散式定址都有哪些演算法？瞭解一致性 hash 演算法嗎？

  hash 演算法（大量快取重建）：

    根據key，首先計算 hash 值，然後對節點數取模，打在不同的 master 節點上。一旦某一個 master 節點宕機，所有請求過來，都會基於最新的剩餘 master 節點數去取模，嘗試去取資料。這會導致大部分的請求過來，全部無法拿到有效的快取，導致大量的流量湧入資料庫

  一致性 hash 演算法（自動快取遷移）+ 虛擬節點（自動負載均衡）：    

   一致性 hash 演算法將整個 hash 值空間組織成一個虛擬的圓環，整個空間按順時針方向組織，下一步將各個 master 節點（使用伺服器的 ip 或主機名）進行 hash。這樣就能確定每個節點在其雜湊環上的位置。

   來了一個 key，首先計算 hash 值，並確定此資料在環上的位置，從此位置沿環順時針“行走”，遇到的第一個 master 節點就是 key 所在位置。

   在一致性雜湊演算法中，如果一個節點掛了，受影響的資料僅僅是此節點到環空間前一個節點（沿著逆時針方向行走遇到的第一個節點）之間的資料，其它不受影響。增加一個節點也同理。