大宇java面試系列（三）：Redis常見面試題

1. Redis 是什麼？都有哪些使用場景？

咱們先來理解經典的CAP理論：

一致性：是指從數據層面來看的一致性。

可用性：是指從系統層面的可用性。

容錯性：是指從網絡層面的的容錯性。

數據庫逐漸從關係數據庫向不一樣領域不一樣層次分化。隨着讀多寫少場景的出現，致使須要讀取數據的時間變慢，爲了提高性能，出現了數據庫緩存技術，對數據庫的讀取進行分離。web2.0時代，網民的生產力大增，存儲總量也在增長，目前仍是讀多寫少模式，原有的緩存技術顯然不能知足寫的壓力，因此，出現了分庫分表，實現讀寫分離。其中比較經常使用的一種緩存技術是用Redis作緩存。

Redis是什麼？

Redis是一個基於內存且支持持久化的key-value的NoSQL數據庫，其中每一個key和value都是使用對象表示的，具備以如下特徵：多樣數據類型、持久化、主從同步。

和Memcached相似，它支持存儲的value類型相對更多，包括string(字符串)、list(鏈表)、set(集合)和zset(有序集合)。這些數據類型都支持push/pop、add/remove及取交集並集和差集及更豐富的操做，並且這些操做都是原子性的。

在此基礎上，redis支持各類不一樣方式的排序。與memcached同樣，爲了保證效率，數據都是緩存在內存中。區別的是redis會週期性的使用RDB快照的方式，把更新的數據寫入磁盤或者使用相似MySQL的AOF日誌方式把修改操做寫入追加的記錄文件，而且在此基礎上實現了master-slave(主從)同步。Redis支持將數據同步到多臺從數據庫上，這種特性對提升讀取性能很是有益。

Redis3.0版本容許單點故障，它沒有中心節點，各個節點地位同樣，擴展性很好，節點間的採用二進制通訊，節點與客戶端採用ascII協議通訊。

綜上所述，Redis可用於緩存、數據庫、消息中間件。

 

Redis 使用場景：

• 記錄帖子點贊數、點擊數、評論數；

• 緩存近期熱帖；

• 緩存文章詳情信息；

• 記錄用戶會話信息。

2. Redis 有哪些功能？

• 數據緩存功能

• 分佈式鎖的功能

• 支持數據持久化

• 支持事務

• 支持消息隊列

3. Redis 和 memcache 有什麼區別？

• 存儲方式不一樣：memcache 把數據所有存在內存之中，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。

• 數據支持類型：memcache 對數據類型支持相對簡單；Redis 有複雜的數據類型。

• 使用底層模型不一樣：它們之間底層實現方式，以及與客戶端之間通訊的應用協議不同，Redis 本身構建了 vm 機制，由於通常的系統調用系統函數的話，會浪費必定的時間去移動和請求。

• value 值大小不一樣：Redis 最大能夠達到 1gb；memcache 只有 1mb。

4. Redis 爲何是單線程的？

由於 cpu 不是 Redis 的瓶頸，Redis 的瓶頸最有多是機器內存或者網絡帶寬。既然單線程容易實現，並且 cpu 又不會成爲瓶頸，那就瓜熟蒂落地採用單線程的方案了。

關於 Redis 的性能，官方網站也有，普通筆記本輕鬆處理每秒幾十萬的請求。

並且單線程並不表明就慢 nginx 和 nodejs 也都是高性能單線程的表明。

5. 什麼是緩存穿透？怎麼解決？

緩存穿透：指查詢一個必定不存在的數據，因爲緩存是不命中時須要從數據庫查詢，查不到數據則不寫入緩存，這將致使這個不存在的數據每次請求都要到數據庫去查詢，形成緩存穿透。

解決方案：最簡單粗暴的方法若是一個查詢返回的數據爲空（不論是數據不存在，仍是系統故障），咱們就把這個空結果進行緩存，但它的過時時間會很短，最長不超過五分鐘。

6. Redis 支持的數據類型有哪些？

Redis 支持的數據類型：string（字符串）、list（列表）、hash（字典）、set（集合）、zset（有序集合）。

7. Redis 支持的 Java 客戶端都有哪些？

支持的 Java 客戶端有 Redisson、jedis、lettuce 等。

8. jedis 和 Redisson 有哪些區別？

• jedis：提供了比較全面的 Redis 命令的支持。

• Redisson：實現了分佈式和可擴展的 Java 數據結構，與 jedis 相比 Redisson 的功能相對簡單，不支持排序、事務、管道、分區等 Redis 特性。

9. 怎麼保證緩存和數據庫數據的一致性？

• 合理設置緩存的過時時間。

• 新增、更改、刪除數據庫操做時同步更新 Redis，可使用事物機制來保證數據的一致性。

10. Redis 持久化有幾種方式？

Redis 的持久化有兩種方式，或者說有兩種策略：

• RDB（Redis Database）：指定的時間間隔能對你的數據進行快照存儲。

• AOF（Append Only File）：每個收到的寫命令都經過write函數追加到文件中。

11. Redis 怎麼實現分佈式鎖？

Redis 分佈式鎖其實就是在系統裏面佔一個「坑」，其餘程序也要佔「坑」的時候，佔用成功了就能夠繼續執行，失敗了就只能放棄或稍後重試。

佔坑通常使用 setnx(set if not exists)指令，只容許被一個程序佔有，使用完調用 del 釋放鎖。

12. Redis 分佈式鎖有什麼缺陷？

Redis 分佈式鎖不能解決超時的問題，分佈式鎖有一個超時時間，程序的執行若是超出了鎖的超時時間就會出現問題。

13. Redis 如何作內存優化？

儘可能使用 Redis 的散列表，把相關的信息放到散列表裏面存儲，而不是把每一個字段單獨存儲，這樣能夠有效的減小內存使用。好比將 Web 系統的用戶對象，應該放到散列表裏面再總體存儲到 Redis，而不是把用戶的姓名、年齡、密碼、郵箱等字段分別設置 key 進行存儲。

14. Redis 淘汰策略有哪些？

• volatile-lru：從已設置過時時間的數據集（server. db[i]. expires）中挑選最近最少使用的數據淘汰。

• volatile-ttl：從已設置過時時間的數據集（server. db[i]. expires）中挑選將要過時的數據淘汰。

• volatile-random：從已設置過時時間的數據集（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。

15. Redis 常見的性能問題有哪些？該如何解決？

• 主服務器寫內存快照，會阻塞主線程的工做，當快照比較大時對性能影響是很是大的，會間斷性暫停服務，因此主服務器最好不要寫內存快照。

• Redis 主從複製的性能問題，爲了主從複製的速度和鏈接的穩定性，主從庫最好在同一個局域網內。

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