面試題：2018最全Redis面試題整理
Redis 是完全開源免費的，遵守BSD協議，是一個高性能的key-value數據庫。
Redis 與其他 key - value 緩存產品有以下三個特點：
Redis支持數據的持久化，可以將內存中的數據保存在磁盤中，重啟的時候可以再次加載進行使用。
Redis不僅僅支持簡單的key-value類型的數據，同時還提供list，set，zset，hash等數據結構的存儲。
Redis支持數據的備份，即master-slave模式的數據備份。
Redis 優勢
性能極高 – Redis能讀的速度是110000次/s,寫的速度是81000次/s 。
豐富的數據類型 – Redis支持二進制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 數據類型操作。
豐富的特性 – Redis還支持 publish/subscribe, 通知, key 過期等等特性。
Redis與其他key-value存儲有什麽不同？
Redis有著更為復雜的數據結構並且提供對他們的原子性操作，這是一個不同於其他數據庫的進化路徑。Redis的數據類型都是基於基本數據結構的同時對程序員透明，無需進行額外的抽象。
Redis運行在內存中但是可以持久化到磁盤，所以在對不同數據集進行高速讀寫時需要權衡內存，因為數據量不能大於硬件內存。在內存數據庫方面的另一個優點是，相比在磁盤上相同的復雜的數據結構，在內存中操作起來非常簡單，這樣Redis可以做很多內部復雜性很強的事情。同時，在磁盤格式方面他們是緊湊的以追加的方式產生的，因為他們並不需要進行隨機訪問。
2、Redis的數據類型？
答：Redis支持五種數據類型：string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合）及zsetsorted set：有序集合)。
我們實際項目中比較常用的是string，hash如果你是Redis中高級用戶，還需要加上下面幾種數據結構HyperLogLog、Geo、Pub/Sub。
如果你說還玩過Redis Module，像BloomFilter，RedisSearch，Redis-ML，面試官得眼睛就開始發亮了。
3、使用Redis有哪些好處？
1、速度快，因為數據存在內存中，類似於HashMap，HashMap的優勢就是查找和操作的時間復雜度都是O1)
2、支持豐富數據類型，支持string，list，set，Zset，hash等
3、支持事務，操作都是原子性，所謂的原子性就是對數據的更改要麽全部執行，要麽全部不執行
4、豐富的特性：可用於緩存，消息，按key設置過期時間，過期後將會自動刪除
4、Redis相比Memcached有哪些優勢？
1、Memcached所有的值均是簡單的字符串，redis作為其替代者，支持更為豐富的數據類
2、Redis的速度比Memcached快很
3、Redis可以持久化其數據
5、Memcache與Redis的區別都有哪些？
1、存儲方式 Memecache把數據全部存在內存之中，斷電後會掛掉，數據不能超過內存大小。 Redis有部份存在硬盤上，這樣能保證數據的持久性。
2、數據支持類型 Memcache對數據類型支持相對簡單。 Redis有復雜的數據類型。
3、使用底層模型不同 它們之間底層實現方式 以及與客戶端之間通信的應用協議不一樣。 Redis直接自己構建了VM 機制 ，因為一般的系統調用系統函數的話，會浪費一定的時間去移動和請求。
6、Redis是單進程單線程的？
答：Redis是單進程單線程的，redis利用隊列技術將並發訪問變為串行訪問，消除了傳統數據庫串行控制的開銷。
7、一個字符串類型的值能存儲最大容量是多少？
答：512M
8、Redis的持久化機制是什麽？各自的優缺點？
Redis提供兩種持久化機制RDB和AOF機制:
1、RDBRedis DataBase)持久化方式： 是指用數據集快照的方式半持久化模式)記錄redis數據庫的所有鍵值對,在某個時間點將數據寫入一個臨時文件，持久化結束後，用這個臨時文件替換上次持久化的文件，達到數據恢復。
優點：
1、只有一個文件dump.rdb，方便持久化。
2、容災性好，一個文件可以保存到安全的磁盤。
3、性能最大化，fork子進程來完成寫操作，讓主進程繼續處理命令，所以是IO最大化。使用單獨子進程來進行持久化，主進程不會進行任何IO操作，保證了redis的高性能) 4.相對於數據集大時，比AOF的啟動效率更高。
缺點：
1、數據安全性低。RDB是間隔一段時間進行持久化，如果持久化之間redis發生故障，會發生數據丟失。所以這種方式更適合數據要求不嚴謹的時候)
2、AOFAppend-only file)持久化方式： 是指所有的命令行記錄以redis命令請求協議的格式完全持久化存儲)保存為aof文件。
優點：
1、數據安全，aof持久化可以配置appendfsync屬性，有always，每進行一次命令操作就記錄到aof文件中一次。
2、通過append模式寫文件，即使中途服務器宕機，可以通過redis-check-aof工具解決數據一致性問題。
3、AOF機制的rewrite模式。AOF文件沒被rewrite之前（文件過大時會對命令進行合並重寫），可以刪除其中的某些命令（比如誤操作的flushall）)
缺點：
1、AOF文件比RDB文件大，且恢復速度慢。
2、數據集大的時候，比rdb啟動效率低。
9、Redis常見性能問題和解決方案：
1、Master最好不要寫內存快照，如果Master寫內存快照，save命令調度rdbSave函數，會阻塞主線程的工作，當快照比較大時對性能影響是非常大的，會間斷性暫停服務
2、如果數據比較重要，某個Slave開啟AOF備份數據，策略設置為每秒同步一
3、為了主從復制的速度和連接的穩定性，Master和Slave最好在同一個局域網
4、盡量避免在壓力很大的主庫上增加從
5、主從復制不要用圖狀結構，用單向鏈表結構更為穩定，即：Master <- Slave1 <- Slave2 <- Slave3…這樣的結構方便解決單點故障問題，實現Slave對Master的替換。如果Master掛了，可以立刻啟用Slave1做Master，其他不變。
10、redis過期鍵的刪除策略？
1、定時刪除:在設置鍵的過期時間的同時，創建一個定時器timer). 讓定時器在鍵的過期時間來臨時，立即執行對鍵的刪除操作。
2、惰性刪除:放任鍵過期不管，但是每次從鍵空間中獲取鍵時，都檢查取得的鍵是否過期，如果過期的話，就刪除該鍵;如果沒有過期，就返回該鍵。
3、定期刪除:每隔一段時間程序就對數據庫進行一次檢查，刪除裏面的過期鍵。至於要刪除多少過期鍵，以及要檢查多少個數據庫，則由算法決定。
11、Redis的回收策略（淘汰策略）?
volatile-lru：從已設置過期時間的數據集（server.db[i].expires）中挑選最近最少使用的數據淘汰
volatile-ttl：從已設置過期時間的數據集（server.db[i].expires）中挑選將要過期的數據淘汰
volatile-random：從已設置過期時間的數據集（server.db[i].expires）中任意選擇數據淘汰
allkeys-lru：從數據集（server.db[i].dict）中挑選最近最少使用的數據淘汰
allkeys-random：從數據集（server.db[i].dict）中任意選擇數據淘汰
no-enviction（驅逐）：禁止驅逐數據
註意這裏的6種機制，volatile和allkeys規定了是對已設置過期時間的數據集淘汰數據還是從全部數據集淘汰數據，後面的lru、ttl以及random是三種不同的淘汰策略，再加上一種no-enviction永不回收的策略。
使用策略規則：
1、如果數據呈現冪律分布，也就是一部分數據訪問頻率高，一部分數據訪問頻率低，則使用allkeys-lru
2、如果數據呈現平等分布，也就是所有的數據訪問頻率都相同，則使用allkeys-random
12、為什麽edis需要把所有數據放到內存中？
答：Redis為了達到最快的讀寫速度將數據都讀到內存中，並通過異步的方式將數據寫入磁盤。所以redis具有快速和數據持久化的特征。如果不將數據放在內存中，磁盤I/O速度為嚴重影響redis的性能。在內存越來越便宜的今天，redis將會越來越受歡迎。如果設置了最大使用的內存，則數據已有記錄數達到內存限值後不能繼續插入新值。
13、Redis的同步機制了解麽？
答：Redis可以使用主從同步，從從同步。第一次同步時，主節點做一次bgsave，並同時將後續修改操作記錄到內存buffer，待完成後將rdb文件全量同步到復制節點，復制節點接受完成後將rdb鏡像加載到內存。加載完成後，再通知主節點將期間修改的操作記錄同步到復制節點進行重放就完成了同步過程。
14、Pipeline有什麽好處，為什麽要用pipeline？
答：可以將多次IO往返的時間縮減為一次，前提是pipeline執行的指令之間沒有因果相關性。使用redis-benchmark進行壓測的時候可以發現影響redis的QPS峰值的一個重要因素是pipeline批次指令的數目。
15、是否使用過Redis集群，集群的原理是什麽？
1)、Redis Sentinal著眼於高可用，在master宕機時會自動將slave提升為master，繼續提供服務。
2)、Redis Cluster著眼於擴展性，在單個redis內存不足時，使用Cluster進行分片存儲。
16、Redis集群方案什麽情況下會導致整個集群不可用？
答：有A，B，C三個節點的集群,在沒有復制模型的情況下,如果節點B失敗了，那麽整個集群就會以為缺少5501-11000這個範圍的槽而不可用。
17、Redis支持的Java客戶端都有哪些？官方推薦用哪個？
答：Redisson、Jedis、lettuce等等，官方推薦使用Redisson。
18、Jedis與Redisson對比有什麽優缺點？
答：Jedis是Redis的Java實現的客戶端，其API提供了比較全面的Redis命令的支持；Redisson實現了分布式和可擴展的Java數據結構，和Jedis相比，功能較為簡單，不支持字符串操作，不支持排序、事務、管道、分區等Redis特性。Redisson的宗旨是促進使用者對Redis的關註分離，從而讓使用者能夠將精力更集中地放在處理業務邏輯上。
19、Redis如何設置密碼及驗證密碼？
設置密碼：config set requirepass 123456
授權密碼：auth 123456
20、說說Redis哈希槽的概念？
答：Redis集群沒有使用一致性hash,而是引入了哈希槽的概念，Redis集群有16384個哈希槽，每個key通過CRC16校驗後對16384取模來決定放置哪個槽，集群的每個節點負責一部分hash槽。
21、Redis集群的主從復制模型是怎樣的？
答：為了使在部分節點失敗或者大部分節點無法通信的情況下集群仍然可用，所以集群使用了主從復制模型,每個節點都會有N-1個復制品.
22、Redis集群會有寫操作丟失嗎？為什麽？
答：Redis並不能保證數據的強一致性，這意味這在實際中集群在特定的條件下可能會丟失寫操作。
23、Redis集群之間是如何復制的？
答：異步復制
24、Redis集群最大節點個數是多少？
答：16384個。
25、Redis集群如何選擇數據庫？
答：Redis集群目前無法做數據庫選擇，默認在0數據庫。
26、怎麽測試Redis的連通性？
答：使用ping命令。
27、怎麽理解Redis事務？
答：
1）事務是一個單獨的隔離操作：事務中的所有命令都會序列化、按順序地執行。事務在執行的過程中，不會被其他客戶端發送來的命令請求所打斷。
2）事務是一個原子操作：事務中的命令要麽全部被執行，要麽全部都不執行。
28、Redis事務相關的命令有哪幾個？
答：MULTI、EXEC、DISCARD、WATCH
29、Redis key的過期時間和永久有效分別怎麽設置？
答：EXPIRE和PERSIST命令。
30、Redis如何做內存優化？
答：盡可能使用散列表（hashes），散列表（是說散列表裏面存儲的數少）使用的內存非常小，所以你應該盡可能的將你的數據模型抽象到一個散列表裏面。比如你的web系統中有一個用戶對象，不要為這個用戶的名稱，姓氏，郵箱，密碼設置單獨的key,而是應該把這個用戶的所有信息存儲到一張散列表裏面.
31、Redis回收進程如何工作的？
答：一個客戶端運行了新的命令，添加了新的數據。Redi檢查內存使用情況，如果大於maxmemory的限制, 則根據設定好的策略進行回收。一個新的命令被執行，等等。所以我們不斷地穿越內存限制的邊界，通過不斷達到邊界然後不斷地回收回到邊界以下。如果一個命令的結果導致大量內存被使用（例如很大的集合的交集保存到一個新的鍵），不用多久內存限制就會被這個內存使用量超越。
32、都有哪些辦法可以降低Redis的內存使用情況呢？
答：如果你使用的是32位的Redis實例，可以好好利用Hash,list,sorted set,set等集合類型數據，因為通常情況下很多小的Key-Value可以用更緊湊的方式存放到一起。
33、Redis的內存用完了會發生什麽？
答：如果達到設置的上限，Redis的寫命令會返回錯誤信息（但是讀命令還可以正常返回。）或者你可以將Redis當緩存來使用配置淘汰機制，當Redis達到內存上限時會沖刷掉舊的內容。
34、一個Redis實例最多能存放多少的keys？List、Set、Sorted Set他們最多能存放多少元素？
答：理論上Redis可以處理多達232的keys，並且在實際中進行了測試，每個實例至少存放了2億5千萬的keys。我們正在測試一些較大的值。任何list、set、和sorted set都可以放232個元素。換句話說，Redis的存儲極限是系統中的可用內存值。
35、MySQL裏有2000w數據，redis中只存20w的數據，如何保證redis中的數據都是熱點數據？
答：Redis內存數據集大小上升到一定大小的時候，就會施行數據淘汰策略。
相關知識：Redis提供6種數據淘汰策略：
volatile-lru：從已設置過期時間的數據集（server.db[i].expires）中挑選最近最少使用的數據淘汰
volatile-ttl：從已設置過期時間的數據集（server.db[i].expires）中挑選將要過期的數據淘汰
volatile-random：從已設置過期時間的數據集（server.db[i].expires）中任意選擇數據淘汰
allkeys-lru：從數據集（server.db[i].dict）中挑選最近最少使用的數據淘汰
allkeys-random：從數據集（server.db[i].dict）中任意選擇數據淘汰
no-enviction（驅逐）：禁止驅逐數據
36、Redis最適合的場景？
1、會話緩存（Session Cache）
最常用的一種使用Redis的情景是會話緩存（session cache）。用Redis緩存會話比其他存儲（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緩存時，如果用戶的購物車信息全部丟失，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，很容易找到怎麽恰當的使用Redis來緩存會話的文檔。甚至廣為人知的商業平臺Magento也提供Redis的插件。
2、全頁緩存（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實例，因為有磁盤的持久化，用戶也不會看到頁面加載速度的下降，這是一個極大改進，類似PHP本地FPC。 再次以Magento為例，Magento提供一個插件來使用Redis作為全頁緩存後端。 此外，對WordPress的用戶來說，Pantheon有一個非常好的插件 wp-redis，這個插件能幫助你以最快速度加載你曾瀏覽過的頁面。
3、隊列
Reids在內存存儲引擎領域的一大優點是提供 list 和 set 操作，這使得Redis能作為一個很好的消息隊列平臺來使用。Redis作為隊列使用的操作，就類似於本地程序語言（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項目，這些項目的目的就是利用Redis創建非常好的後端工具，以滿足各種隊列需求。例如，Celery有一個後臺就是使用Redis作為broker，你可以從這裏去查看。
4，排行榜/計數器
Redis在內存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數據結構。所以，我們要從排序集合中獲取到排名最靠前的10個用戶–我們稱之為“userscores”，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用戶的分數做遞增的排序。如果你想返回用戶及用戶的分數，你需要這樣執行： ZRANGE userscores 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來存儲數據的，你可以在這裏看到。
5、發布/訂閱
最後（但肯定不是最不重要的）是Redis的發布/訂閱功能。發布/訂閱的使用場景確實非常多。我已看見人們在社交網絡連接中使用，還可作為基於發布/訂閱的腳本觸發器，甚至用Redis的發布/訂閱功能來建立聊天系統！
37、假如Redis裏面有1億個key，其中有10w個key是以某個固定的已知的前綴開頭的，如果將它們全部找出來？
答：使用keys指令可以掃出指定模式的key列表。
對方接著追問：如果這個redis正在給線上的業務提供服務，那使用keys指令會有什麽問題？
這個時候你要回答redis關鍵的一個特性：redis的單線程的。keys指令會導致線程阻塞一段時間，線上服務會停頓，直到指令執行完畢，服務才能恢復。這個時候可以使用scan指令，scan指令可以無阻塞的提取出指定模式的key列表，但是會有一定的重復概率，在客戶端做一次去重就可以了，但是整體所花費的時間會比直接用keys指令長。
38、如果有大量的key需要設置同一時間過期，一般需要註意什麽？
答：如果大量的key過期時間設置的過於集中，到過期的那個時間點，redis可能會出現短暫的卡頓現象。一般需要在時間上加一個隨機值，使得過期時間分散一些。
39、使用過Redis做異步隊列麽，你是怎麽用的？
答：一般使用list結構作為隊列，rpush生產消息，lpop消費消息。當lpop沒有消息的時候，要適當sleep一會再重試。
如果對方追問可不可以不用sleep呢？
list還有個指令叫blpop，在沒有消息的時候，它會阻塞住直到消息到來。如果對方追問能不能生產一次消費多次呢？使用pub/sub主題訂閱者模式，可以實現1:N的消息隊列。
如果對方追問pub/sub有什麽缺點？
在消費者下線的情況下，生產的消息會丟失，得使用專業的消息隊列如RabbitMQ等。
如果對方追問redis如何實現延時隊列？
我估計現在你很想把面試官一棒打死如果你手上有一根棒球棍的話，怎麽問的這麽詳細。但是你很克制，然後神態自若的回答道：使用sortedset，拿時間戳作為score，消息內容作為key調用zadd來生產消息，消費者用zrangebyscore指令獲取N秒之前的數據輪詢進行處理。到這裏，面試官暗地裏已經對你豎起了大拇指。但是他不知道的是此刻你卻豎起了中指，在椅子背後。
40、使用過Redis分布式鎖麽，它是什麽回事？
先拿setnx來爭搶鎖，搶到之後，再用expire給鎖加一個過期時間防止鎖忘記了釋放。
這時候對方會告訴你說你回答得不錯，然後接著問如果在setnx之後執行expire之前進程意外crash或者要重啟維護了，那會怎麽樣？
這時候你要給予驚訝的反饋：唉，是喔，這個鎖就永遠得不到釋放了。緊接著你需要抓一抓自己得腦袋，故作思考片刻，好像接下來的結果是你主動思考出來的，然後回答：我記得set指令有非常復雜的參數，這個應該是可以同時把setnx和expire合成一條指令來用的！對方這時會顯露笑容，心裏開始默念：摁，這小子還不錯。
面試題：2018最全Redis面試題整理