Redis

• 1.什麼是Redis？簡述它的優缺點？
• 2.Redis相比memcached有哪些優勢？
• 3.Redis有哪些資料結構？
• 4.Redis主要消耗什麼物理資源？
• 5.Redis的全稱是什麼？
• 6.一個字串型別的值能儲存最大容量是多少？
• 7.Redis為什麼那麼快？
• 8.Redis如何實現分散式鎖？
• 9.Redis是單執行緒還是多執行緒？
• 10.Redis 官方為什麼不提供 Windows 版本？
• 11.為什麼 Redis 需要把所有資料放到記憶體中？
• 12.Redis如何設定密碼及驗證密碼？
• 13.Redis叢集如何選擇資料庫？
• 14.快取失效？快取穿透？快取雪崩？快取併發？
• 15.Redis中的熱key怎麼處理？
• 16.Redis中的大key怎麼處理？
• 17.使用Redis統計網站的UV，應該怎麼做？
• 18.Redis事務機制瞭解過嗎？
• 19.Redis key的淘汰策略有哪些？
• 20.Redis在什麼情況下會觸發key的回收？
• 21.Redis的持久化了解過嗎？
• 22.Redis在叢集種查詢key的時候，是怎麼定位到具體節點的？
• 23.Redis叢集各個節點之間是怎麼保持資料一致性的？
• 24.用Redis做延時佇列，具體應該怎麼實現？
• 25.Redis String的內部編碼有哪些？
• 26.Redis 叢集方案應該怎麼做？都有哪些方案？
• 27.Redis 叢集方案什麼情況下會導致整個叢集不可用？
• 28.MySQL 裡有 2000w 資料，redis 中只存 20w 的資料，如何保證 redis 中的資料都是熱點資料？
• 29.Redis有哪些適合的場景？
• 30.Redis和Redisson有什麼關係？
• 31.Redis中的管道有什麼用？
• 32.Redis如何做記憶體優化？
• 參考連結

1.什麼是Redis？簡述它的優缺點？

Redis本質上是一個Key-Value型別的記憶體資料庫，很像memcached，整個資料庫統統載入在記憶體當中進行操作，定期通過非同步操作把資料庫資料flush到硬碟上進行儲存。

因為是純記憶體操作，Redis的效能非常出色，每秒可以處理超過 10萬次讀寫操作，是已知效能最快的Key-Value DB。

Redis的出色之處不僅僅是效能，Redis最大的魅力是支援儲存多種資料結構，此外單個value的最大限制是1GB，不像 memcached只能儲存1MB的資料，因此Redis可以用來實現很多有用的功能。

比方說用他的List來做FIFO雙向連結串列，實現一個輕量級的高性 能訊息佇列服務，用他的Set可以做高效能的tag系統等等。

另外Redis也可以對存入的Key-Value設定expire時間，因此也可以被當作一 個功能加強版的memcached來用。 Redis的主要缺點是資料庫容量受到實體記憶體的限制，不能用作海量資料的高效能讀寫，因此Redis適合的場景主要侷限在較小資料量的高效能操作和運算上。

2.Redis相比memcached有哪些優勢？

(1) memcached所有的值均是簡單的字串，redis作為其替代者，支援更為豐富的資料型別

(2) redis的速度比memcached快很多

(3) redis可以持久化其資料

3.Redis有哪些資料結構？

Redis 有 5 種基礎資料結構，它們分別是：string(字串)、list(列表)、hash(字典)、set(集合) 和 zset(有序集合)。這 5 種是 Redis 相關知識中最基礎、最重要的部分。

4.Redis主要消耗什麼物理資源？

記憶體。

5.Redis的全稱是什麼？

Remote Dictionary Server。

6.一個字串型別的值能儲存最大容量是多少？

512M

7.Redis為什麼那麼快？

1、記憶體操作；
2、單執行緒，省去執行緒切換、鎖競爭的開銷；
3、非阻塞IO模型，epoll。

8.Redis如何實現分散式鎖？

詳見：https://www.cnblogs.com/wlwl/p/11651409.html

9.Redis是單執行緒還是多執行緒？

Redis6.0採用多執行緒IO，不過命令的執行還是單執行緒的。
Redis6.0之前，IO執行緒和執行執行緒都是單執行緒的。

10.Redis 官方為什麼不提供 Windows 版本？

因為目前 Linux 版本已經相當穩定，而且使用者量很大，無需開發 windows 版本，反而會帶來相容性等問題。

11.為什麼 Redis 需要把所有資料放到記憶體中？

Redis 為了達到最快的讀寫速度將資料都讀到記憶體中，並通過非同步的方式將資料寫入磁碟。

所以 redis 具有快速和資料持久化的特徵，如果不將資料放在記憶體中，磁碟 I/O 速度為嚴重影響 redis 的效能。

在記憶體越來越便宜的今天，redis 將會越來越受歡迎， 如果設定了最大使用的記憶體，則資料已有記錄數達到記憶體限值後不能繼續插入新值。

12.Redis如何設定密碼及驗證密碼？

設定密碼：config set requirepass 123456

授權密碼：auth 123456

13.Redis叢集如何選擇資料庫？

Redis叢集目前無法做資料庫選擇，預設在0資料庫。

14.快取失效？快取穿透？快取雪崩？快取併發？

1. 快取失效
   快取失效指的是大量的快取在同一時間失效，到時DB的瞬間壓力飆升。造成這種現象的原因是，key的過期時間都設定成一樣了。解決方案是，key的過期時間引入隨機因素，比如5分鐘+隨機秒這種方式。

2. 快取穿透
   快取穿透是指查詢一條資料庫和快取都沒有的一條資料，就會一直查詢資料庫，對資料庫的訪問壓力就會增大，快取穿透的解決方案，有以下2種：
   快取空物件：程式碼維護較簡單，但是效果不好。
   布隆過濾器：程式碼維護複雜，效果很好。

3. 快取雪崩
   快取雪崩 是指在某一個時間段，快取集中過期失效。此刻無數的請求直接繞開快取，直接請求資料庫。
   造成快取雪崩的原因，有以下2種：
   reids宕機。
   大部分資料失效。

對於快取雪崩的解決方案有以下2種：
搭建高可用的叢集，防止單機的redis宕機。
設定不同的過期時間，防止同意之間內大量的key失效。

4. 快取併發
   有時候如果網站併發訪問高，一個快取如果失效，可能出現多個程序同時查詢DB，同時設定快取的情況，如果併發確實很大，這也可能造成DB壓力過大，還有快取頻繁更新的問題。
   一般處理方案是在查DB的時候進行加鎖，如果KEY不存在，就加鎖，然後查DB入快取，然後解鎖；其他程序如果發現有鎖就等待，然後等解鎖後再查快取或者進入DB查詢。

15.Redis中的熱key怎麼處理？

1、對熱key進行分散處理。比如：在key上加上不同的前後綴，快取多個key，使得各個key分散到不同的節點上。
2、採用多級快取。

16.Redis中的大key怎麼處理？

大key指的是value特別大的key。比如很長的字串，或者很大的set等等。
大key會造成2個問題：1、資料傾斜，比如某些節點記憶體佔用過高。2、當刪除大key或者大key自動過期的時候，會造成QPS突降，因為Redis是單執行緒的緣故。
處理方案：可以將一個大key進行分片處理，比如：將一個大set分成多個小的set。

17.使用Redis統計網站的UV，應該怎麼做？

UV與PV不同，UV需要去重。一般有2種方案：
1、用BitMap。存的是使用者的uid，計算UV的時候，做下bitcount就行了。
2、用布隆過濾器。將每次訪問的使用者uid都放到布隆過濾器中。優點是省記憶體，缺點是無法得到精確的UV。但是對於不需要精確知道具體UV，只需要大概的數量級的場景，是個不錯的選擇。

18.Redis事務機制瞭解過嗎？

Redis事務的概念：
Redis 事務的本質是一組命令的集合。事務支援一次執行多個命令，一個事務中所有命令都會被序列化。在事務執行過程，會按照順序序列化執行佇列中的命令，其他客戶端提交的命令請求不會插入到事務執行命令序列中。
Redis事務就是一次性、順序性、排他性的執行一個佇列中的一系列命令。　　

Redis事務沒有隔離級別的概念：
批量操作在傳送 EXEC 命令前被放入佇列快取，並不會被實際執行，也就不存在事務內的查詢要看到事務裡的更新，事務外查詢不能看到。
Redis不保證原子性：
Redis中，單條命令是原子性執行的，但事務不保證原子性，且沒有回滾。事務中任意命令執行失敗，其餘的命令仍會被執行。

Redis事務的三個階段：
開始事務
命令入隊
執行事務

Redis事務相關命令：
watch key1 key2 ... : 監視一或多個key,如果在事務執行之前，被監視的key被其他命令改動，則事務被打斷 （ 類似樂觀鎖 ）
multi : 標記一個事務塊的開始（ queued ）
exec : 執行所有事務塊的命令 （ 一旦執行exec後，之前加的監控鎖都會被取消掉 ）　
discard : 取消事務，放棄事務塊中的所有命令
unwatch : 取消watch對所有key的監控

19.Redis key的淘汰策略有哪些？

8種：noeviction，volatile-lru，volatile-lfu，volatile-ttl，volatile-random，allkey-lru，allkeys-lfu，allkeys-random

20.Redis在什麼情況下會觸發key的回收？

2種情況：1、定時（抽樣）清理；2、執行命令時，判斷記憶體是否超過maxmemory。

21.Redis的持久化了解過嗎？

Redis持久化有RDB和AOF這2種方式。
RDB：將資料庫快照以二進位制的方式儲存到磁碟中。
AOF：以協議文字方式，將所有對資料庫進行過寫入的命令和引數記錄到AOF檔案，從而記錄資料庫狀態。

22.Redis在叢集種查詢key的時候，是怎麼定位到具體節點的？

使用crc16演算法對key進行hash
將hash值對16384取模，得到具體的槽位
根據節點和槽位的對映資訊（與叢集建立連線後，客戶端可以取得槽位對映資訊），找到具體的節點地址
去具體的節點找key
如果key不在這個節點上，則redis叢集會返回moved指令，加上新的節點地址給客戶端，同時，客戶端會重新整理本地的節點槽位對映關係
如果槽位正在遷移中，那麼redis叢集會返回asking指令給客戶端，這是臨時糾正，客戶端不會重新整理本地的節點槽位對映關係

23.Redis叢集各個節點之間是怎麼保持資料一致性的？

主要考察點是Redis的Gossip協議。
詳見：https://mp.weixin.qq.com/s/dW0I29Sw86lU0qHpxyhdmw

24.用Redis做延時佇列，具體應該怎麼實現？

可以使用Zset實現。member是任務描述，score是執行時間，然後用定時器定時去掃描，一旦有執行時間小於或等於當前時間的任務，就立即執行。

25.Redis String的內部編碼有哪些？

int、embstr、raw
10000以下的整數會使用快取裡的int常量。
長度小於等於44位元組：embstr編碼
長度大於44位元組：raw編碼

26.Redis 叢集方案應該怎麼做？都有哪些方案？

• codis
• 目前用的最多的叢集方案，基本和 twemproxy 一致的效果，但它支援在節點數量改變情況下，舊節點資料可恢復到新 hash 節點。
• redis cluster3.0 自帶的叢集，特點在於他的分散式演算法不是一致性 hash，而是 hash 槽的概念，以及自身支援節點設定從節點。具體看官方文件介紹。
• 在業務程式碼層實現，起幾個毫無關聯的 redis 例項，在程式碼層，對 key 進行 hash 計算，然後去對應的redis 例項操作資料。這種方式對 hash 層程式碼要求比較高，考慮部分包括，節點失效後的替代演算法方案，資料震盪後的自動指令碼恢復，例項的監控，等等。
• Java 架構學習資料（裡面有高可用、高併發、高效能及分散式、Jvm 效能調優、Spring 原始碼，MyBatis，Netty,Redis,Kafka,Mysql,Zookeeper,Tomcat,Docker,Dubbo,Nginx 等多個知識點的架構資料）合理利用自己每一分每一秒的時間來學習提升自己，不要再用"沒有時間“來掩飾自己思想上的懶惰！趁年輕，使勁拼，給未來的自己一個交代！

27.Redis 叢集方案什麼情況下會導致整個叢集不可用？

有 A，B，C 三個節點的叢集,在沒有複製模型的情況下,如果節點 B 失敗了，那麼整個叢集就會以為缺少5501-11000 這個範圍的槽而不可用。

28.MySQL 裡有 2000w 資料，redis 中只存 20w 的資料，如何保證 redis 中的資料都是熱點資料？

redis 記憶體資料集大小上升到一定大小的時候，就會施行資料淘汰策略。

其實面試除了考察 Redis，不少公司都很重視高併發高可用的技術，特別是一線網際網路公司，分散式、

JVM、spring 原始碼分析、微服務等知識點已是面試的必考題。

29.Redis有哪些適合的場景？

（1）會話快取（Session Cache）

最常用的一種使用Redis的情景是會話快取（session cache）。用Redis快取會話比其他儲存（如Memcached）的優勢在於：Redis提供持久化。當維護一個不是嚴格要求一致性的快取時，如果使用者的購物車資訊全部丟失，大部分人都會不高興的，現在，他們還會這樣嗎？

幸運的是，隨著 Redis 這些年的改進，很容易找到怎麼恰當的使用Redis來快取會話的文件。甚至廣為人知的商業平臺Magento也提供Redis的外掛。

（2）全頁快取（FPC）

除基本的會話token之外，Redis還提供很簡便的FPC平臺。回到一致性問題，即使重啟了Redis例項，因為有磁碟的持久化，使用者也不會看到頁面載入速度的下降，這是一個極大改進，類似PHP本地FPC。

再次以Magento為例，Magento提供一個外掛來使用Redis作為全頁快取後端。

此外，對WordPress的使用者來說，Pantheon有一個非常好的外掛 wp-redis，這個外掛能幫助你以最快速度載入你曾瀏覽過的頁面。

（3）佇列

Reids在記憶體儲存引擎領域的一大優點是提供 list 和 set 操作，這使得Redis能作為一個很好的訊息佇列平臺來使用。Redis作為佇列使用的操作，就類似於本地程式語言（如Python）對 list 的 push/pop 操作。

如果你快速的在Google中搜索“Redis queues”，你馬上就能找到大量的開源專案，這些專案的目的就是利用Redis建立非常好的後端工具，以滿足各種佇列需求。例如，Celery有一個後臺就是使用Redis作為broker，你可以從這裡去檢視。

（4）排行榜/計數器

Redis在記憶體中對數字進行遞增或遞減的操作實現的非常好。集合（Set）和有序集合（Sorted Set）也使得我們在執行這些操作的時候變的非常簡單，Redis只是正好提供了這兩種資料結構。

所以，我們要從排序集合中獲取到排名最靠前的10個使用者–我們稱之為“user_scores”，我們只需要像下面一樣執行即可：

當然，這是假定你是根據你使用者的分數做遞增的排序。如果你想返回使用者及使用者的分數，你需要這樣執行：

ZRANGE user_scores 0 10 WITHSCORES

Agora Games就是一個很好的例子，用Ruby實現的，它的排行榜就是使用Redis來儲存資料的，你可以在這裡看到。

（5）釋出/訂閱

最後（但肯定不是最不重要的）是Redis的釋出/訂閱功能。釋出/訂閱的使用場景確實非常多。我已看見人們在社交網路連線中使用，還可作為基於釋出/訂閱的指令碼觸發器，甚至用Redis的釋出/訂閱功能來建立聊天系統！

30.Redis和Redisson有什麼關係？

Redisson是一個高階的分散式協調Redis客服端，能幫助使用者在分散式環境中輕鬆實現一些Java的物件 (Bloom filter, BitSet, Set, SetMultimap, ScoredSortedSet, SortedSet, Map, ConcurrentMap, List, ListMultimap, Queue, BlockingQueue, Deque, BlockingDeque, Semaphore, Lock, ReadWriteLock, AtomicLong, CountDownLatch, Publish / Subscribe, HyperLogLog)。

31.Redis中的管道有什麼用？

一次請求/響應伺服器能實現處理新的請求即使舊的請求還未被響應。這樣就可以將多個命令傳送到伺服器，而不用等待回覆，最後在一個步驟中讀取該答覆。

這就是管道（pipelining），是一種幾十年來廣泛使用的技術。例如許多POP3協議已經實現支援這個功能，大大加快了從伺服器下載新郵件的過程。

32.Redis如何做記憶體優化？

儘可能使用散列表（hashes），散列表（是說散列表裡面儲存的數少）使用的記憶體非常小，所以你應該儘可能的將你的資料模型抽象到一個散列表裡面。

比如你的web系統中有一個使用者物件，不要為這個使用者的名稱，姓氏，郵箱，密碼設定單獨的key,而是應該把這個使用者的所有資訊儲存到一張散列表裡面。

線上刷題小程式

參考連結

http://blog.itpub.net/31545684/viewspace-2213990/

https://blog.csdn.net/weixin_34081595/article/details/92420220