Redis知識點

一、什麼是 redis？簡述它的優缺點？
     redis 的全稱是：remote dictionary.server，本質上是一個 key-value 類型的內存數據庫，按期經過異步操做把數據庫數據 flush 到硬盤上進行保存。每秒能夠處理超過 10 萬次讀寫操做，是已知性能最快的key-value db。
     redis多種數據結構，單個 value 的最大限 制是 512m，不像 memcached 只能保存 1mb 的數據，所以 redis 能夠消息雙向鏈表，消息隊列等服務。redis 能夠持久化其數據 
     另外 redis 也能夠對存入的 key-value 設置 expire 時間，主要缺點是數據庫容量受到物理內存的限制，不能用做海量數據的高性能 讀寫，所以 redis 適合的場景主要侷限在較小數據量的高性能操做和運算上。

redis 內部使用文件事件處理器file event handle,這個文件事件處理器是單線程的，因此 redis 才叫作單線程的模型。它採用 IO 多路複用機制同時監聽多個 socket，將產生事件的 socket 壓入內存隊列中，事件分派器根據 socket 上的事件類型來選擇對應的事件處理器進行處理。

二、redis 有哪幾種數據淘汰策略？

1.noeviction:返回錯誤當內存限制達到
2.allkeys-lru: 嘗試回收最少使用的鍵（lru）
3.volatile-lru: 嘗試回收最少使用的鍵（lru），但僅限於在過時集合的鍵。
4.allkeys-random: 回收隨機的鍵使得新添加的數據有空間存放。
5.volatile-random: 回收隨機的鍵，但僅限於在過時集合的鍵。
6.volatile-ttl: 回收在過時集合的鍵，而且優先回收存活時間較短的鍵。

三、redis中只存20w的數據，如何保證redis中的數據都是熱點數據？

        redis內存數據集大小上升到必定大小的時候，就會施行數據淘汰策略allkeys-lru，計算預估出20w數據所佔空間，而後將redis限制爲此數，同時設置redis回收策略爲allkeys-lru回收最少使用.

四、redis支持的java客戶端都有哪些？官方推薦用哪一個？

 redisson、jedis、lettuce等等，官方推薦使用redisson。

五、說說redis哈希槽的概念？
 在redis節點發送心跳包時須要把全部的槽放到這個心跳包裏，以便讓節點知道當前集羣信息，16384=16k，在發送心跳包時使用bitmap壓縮後是2k（2 * 8 (8 bit) * 1024(1k) = 2k），也就是說使用2k的空間建立了16k的槽數。
 雖然使用crc16算法最多能夠分配65535（2^16-1）個槽位，65535=65k，壓縮後就是8k（8 * 8 (8 bit) * 1024(1k) = 8k），也就是說須要須要8k的心跳包，做者認爲通常狀況下一個redis集羣不會有超過1000個master節點，因此16k的槽位是個比較合適的選擇。
 redis集羣沒有使用一致性hash,而是引入了哈希槽的概念，redis集羣有16384個哈希槽，每一個key經過crc16校驗後對16384取模來決定放置哪一個槽，集羣的每一個節點負責一部分hash槽。

六、怎麼理解redis事務？
 事務指令：multi ：開啓事務
 exec ：提交事務
 discard ：放棄事務
 watch ：當被監控的鍵被修改後取消以後的事務
 unwatch
 redis事務不能保證每條指令徹底正確執行，只能保證此事務數據的原子性，單獨的一組操做。不支持失敗回滾。

7、redis回收策略：
惰性刪除：
 讀刪除：用於當客戶端讀取帶有超時屬性的鍵時，若是已經超過鍵設置的過時時間，會執行刪除操做並返回空，這種策略是出於節省cpu成本考慮，不須要單獨維護ttl鏈表來處理過時鍵的刪除。
 寫刪除：客服端運行新命令致使內存不足時，redis將根據回收策略回收。
定時任務刪除：redis內部維護一個定時任務，默認每秒運行10次（經過配置hz控制）。定時任務中刪除過時鍵邏輯採用了自適應算法，根據鍵的過時比例，使用快慢兩種速率模式回收鍵。

8、使用過redis分佈式鎖麼，它是怎麼實現的及缺點？
 先拿setnx來爭搶鎖，搶到以後，再用expire給鎖加一個過時時間防止鎖忘記了釋放。可使用redis事務機制 將兩條指令合併執行。
redis並不能保證數據的強一致性，這意味這在實際中集羣在特定的條件下可能會丟失寫操做。在redis主實例宕機的時候，可能多個客戶端同時完成加鎖。

九、redis作異步隊列缺點

    通常使用list結構做爲隊列，rpush生產消息，lpop消費消息。

    redis能夠經過pub/sub主題訂閱模式實現一個生產者，多個消費者，固然也存在必定的缺點，當消費者下線時，生產的消息會丟失。

  

十一、緩存穿透、緩存擊穿、緩存雪崩、緩存預熱

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查詢數據庫。若流量大時，數據庫可能會宕機。
 解決方案：
        1.布隆過濾器：將全部可能存在的key放到一個足夠大bitmap中。必定不存在的數據直接被bitmap攔截掉。
        2.短時緩存：若數據庫查詢的數據爲空，扔把key緩存起來，設置一個短期的過時時間。數據插入後清理。
緩存擊穿：某個熱點key失效後，大併發訪問,致使數據庫宕機。
 解決方案：
        1.加鎖排隊：互斥鎖對某個key只容許一個線程查數據寫緩存，其餘線程等待。
緩存雪崩：緩存時集中在某一時段同時失效，請求所有轉發到數據庫，數據庫瞬時壓力太重致使雪崩效應。
 解決方案：
        1.緩存時間增長隨機值：每一個緩存時間不同，避免集體失效。
緩存預熱：系統上線前把熱點數據加入redis緩存中。 

十一、redis LRU算法知道嗎？寫一下java代碼實現？

 使用 LinkedHashMap(int initialcapacity,float loadfactor,boolean accessorder) 第三個參數設置爲true，表明按訪問順序排序，可做爲LRU緩存。設置爲false 表明按插入順序排序，可做爲fifo緩存。
LRU算法實現：1.經過雙向鏈表來實現，新數據插入到鏈表頭部；2.每當緩存命中（即緩存數據被訪問），則將數據移到鏈表頭部；3.當鏈表滿的時候，將鏈表尾部的數據丟棄。 

12.redis如何實現延時隊列

     使用sortedset，使用時間戳作score, 消息內容做爲key,調用zadd來生產消息，消費者使用zrangbyscore獲取n秒以前的數據作輪詢處理。 

13.redis緩存數據域數據庫不一致性問題解決方案
 採用 先更新數據庫，再刪除緩存
 1.主從引發數據庫不一致的解決方案
 主庫更新後，redis設置一個短有效期(主從同步延時時間)緩存，當業務查緩存時，先判斷是否有這個緩存，有這個緩存直接讀主庫，不然讀從庫數據。
 2. 緩存與數據庫不一致
 a線程刪除緩存，操做數據庫，b線程查詢，將數據庫數據插入緩存，因爲併發問題，致使髒數據被拉長。
 解決方案：訂閱數據庫binlog，獲取並判斷操做的數據。另起程序進行刪除緩存數據，從新寫入數據。

　　　　

14. redis集羣方案
 redis-cluster採用無中心結構，每一個節點保存數據和整個集羣狀態,每一個節點都和其餘全部節點鏈接。其redis-cluster架構圖以下：

　　　　

 客戶端與redis節點直連,不須要中間proxy層.客戶端不須要鏈接集羣全部節點,鏈接集羣中任何一個可用節點便可。
 redis-cluster選舉:選舉過程當中全部master參與，超過半數以上master間節點通訊，認爲當前master節點掛掉。若是集羣任意master掛掉且沒有slave節點，集羣不可用。超過半數以上master掛掉，也不可用。
 相對於單機redis，功能上有一些限制：
 （1）key批量操做支持有限；
 （2）只支持多key在同一節點上的事務操做，當多個key分佈在不一樣節點時，不支持事務操做；
 （3）key做爲數據分區的最小粒度，不能將一個大的鍵值對象如hash, list等映射到不一樣的節點；

15.redis的持久化方案
 save 同步保存操做,將redis數據快照以rdb文件形式保存到硬盤，阻塞客戶端，影響性能
 bgsave 異步保存數據
 bgrewriteaof 異步優化aof文件
 master主：主開啓AOF模式
   slave從：從開啓RDB模式
RDB(redis  database:在不一樣的時間點將 redis 的數據生成的快照同步到磁盤等介質上):內存到硬盤的快照，按期更新。缺點：耗時，耗性能(fork+io 操做)，易丟失數據。
AOF(append only file：將 redis 所執行過的全部指令都記錄下來，在下次 redis 重啓時，只 須要執行指令就能夠了):寫日誌。缺點：體積大，恢復速度慢。

16.redis經常使用命令及介紹

字符串：
 setnx(key,value) 只在鍵 key 不存在的狀況下， 將鍵 key 的值設置爲 value 。key存在,不作任何操做。
 setex(key,seconds,value) 將key設置及生存時間seconds秒,原值存在覆蓋。
 psetex(key,milliseconds,value) 與setex一樣,只是單位是毫秒。
 getset(key,value) 設置新值並返回舊值,不存在返回nil
 setrange(key,offset,value) 從偏移量開始offset開始
 mset 同時給多個key複製
哈希表(map)：
 hset(hash field value) 將哈希表 hash 中域 field 的值設置爲 value
 hmset key field value [field value …] 同時將多個 field-value (域-值)對設置到哈希表 key 中。
 hget hash field 返回哈希表中給定域的值。
 hgetall key 返回哈希表 key 中，全部的域和值。
 隊列(queue):
 lpush key value [value …] 將一個或多個值 value 插入到列表 key 的表頭
 lpop key 移除並返回列表 key 的頭元素,不存在返回nil
 lset key index value 將列表 key 下標爲 index 的元素的值設置爲 value 。
 brpop key [key …] timeout 在超時時間內移除列表尾元素，阻塞的。
集合：
 sadd key member [member …] 將一個或多個 member 元素加入到集合 key 當中，已經存在於集合的 member 元素將被忽略
 sismember key member 若是 member 元素是集合的成員，返回 1 。 若是 member 元素不是集合的成員，或 key 不存在，返回 0 。
 spop key 移除集合key的隨機元素
 smembers key 返回集合 key 中的全部成員。
 sdiff key [key …] 返回給定多個集合之間的差集。
有序集合：
 zadd key score member [[score member] [score member] …] 將一個或多個 member 元素及其 score 值加入到有序集 key 當中。
 zscore key member 返回有序集 key 中，成員 member 的 score 值。
 zcount key min max score 值在 min 和 max 之間的成員的數量。
 zrange key start stop [withscores] 返回有序集 key 中，指定區間內的成員(從小到大)。
 zrank key member 返回有序集 key 中成員 member 的排名。其中有序集成員按 score 值遞增(從小到大)順序排列。
 zrem key member [member …] 移除有序集 key 中的一個或多個成員，不存在的成員將被忽略。
 時效性：
 expire(key,seconds) 爲給定 key 設置生存時間，當 key 過時時(生存時間爲 0 )，它會被自動刪除。
 expireat( key,timestamp) 設置過時時間戳,expireatcache1355292000# 這個 key 將在 2012.12.12 過時
 ttl(key) 返回剩餘時間
 persist key 移除key有效期，轉換成永久的
 數據指令：
 keys pattern 符合給定模式的 key 列表。阻塞的
 scan 異步的 有重複

 也能夠自定義數據結構hyperloglog、geo、pub/sub。