互聯網公司面試常常會問的Redis題目

Redis是一個很是火的非關係型數據庫，火到什麼程度呢？只要是一個互聯網公司都會使用到。Redis相關的問題能夠說是面試必問的,下面我從我的當面試官的經驗，總結幾個必需要掌握的知識點。(知識點較多，我整理了個思惟導圖，後臺回覆redis，發送給你) 介紹：Redis 是一個開源的使用 ANSI C 語言編寫、遵照 BSD 協議、支持網絡、可基於內存亦可持久化的日誌型、Key-Value 數據庫，並提供多種語言的 API的非關係型數據庫。傳統數據庫遵循 ACID 規則。而 Nosql（Not Only SQL 的縮寫，是對不一樣於傳統的關係型數據庫的數據庫管理系統的統稱） 通常爲分佈式而分佈式通常遵循 CAP 定理。

Github 源碼：https://github.com/antirez/redis

Redis 官網：https://redis.io/ 

01

Redis支持的數據類型？

String字符串：

格式: set key value

string類型是二進制安全的。意思是redis的string能夠包含任何數據。好比jpg圖片或者序列化的對象 。

string類型是Redis最基本的數據類型，一個鍵最大能存儲512MB。

Hash（哈希）

格式: hmset name  key1 value1 key2 value2

Redis hash 是一個鍵值(key=>value)對集合。

Redis hash是一個string類型的field和value的映射表，hash特別適合用於存儲對象。

List（列表）

Redis 列表是簡單的字符串列表，按照插入順序排序。你能夠添加一個元素到列表的頭部（左邊）或者尾部（右邊）

格式: lpush  name  value

在 key 對應 list 的頭部添加字符串元素

格式: rpush  name  value

在 key 對應 list 的尾部添加字符串元素

格式: lrem name  index

key 對應 list 中刪除 count 個和 value 相同的元素

格式: llen name  

返回 key 對應 list 的長度

Set（集合）

格式: sadd  name  value

Redis的Set是string類型的無序集合。

集合是經過哈希表實現的，因此添加，刪除，查找的複雜度都是O(1)。

 

zset(sorted set：有序集合)

格式: zadd  name score value

Redis zset 和 set 同樣也是string類型元素的集合,且不容許重複的成員。

不一樣的是每一個元素都會關聯一個double類型的分數。redis正是經過分數來爲集合中的成員進行從小到大的排序。

zset的成員是惟一的,但分數(score)卻能夠重複。

02

什麼是Redis持久化？Redis有哪幾種持久化方式？優缺點是什麼？

持久化就是把內存的數據寫到磁盤中去，防止服務宕機了內存數據丟失。

Redis 提供了兩種持久化方式:RDB（默認） 和AOF 

RDB：

rdb是Redis DataBase縮寫

功能核心函數rdbSave(生成RDB文件)和rdbLoad（從文件加載內存）兩個函數

 

AOF:

Aof是Append-only file縮寫

 

 

每當執行服務器(定時)任務或者函數時flushAppendOnlyFile 函數都會被調用， 這個函數執行如下兩個工做

aof寫入保存：

WRITE：根據條件，將 aof_buf 中的緩存寫入到 AOF 文件

SAVE：根據條件，調用 fsync 或 fdatasync 函數，將 AOF 文件保存到磁盤中。

存儲結構:

  內容是redis通信協議(RESP )格式的命令文本存儲。

比較：

一、aof文件比rdb更新頻率高，優先使用aof還原數據。

二、aof比rdb更安全也更大

三、rdb性能比aof好

四、若是兩個都配了優先加載AOF

03

剛剛上面你有提到redis通信協議(RESP )，能解釋下什麼是RESP？有什麼特色？（能夠看到不少面試其實都是連環炮，面試官其實在等着你回答到這個點，若是你答上了對你的評價就又加了一分）

RESP 是redis客戶端和服務端以前使用的一種通信協議；

RESP 的特色：實現簡單、快速解析、可讀性好

For Simple Strings the first byte of the reply is "+" 回覆

For Errors the first byte of the reply is "-" 錯誤

For Integers the first byte of the reply is ":" 整數

For Bulk Strings the first byte of the reply is "$" 字符串

For Arrays the first byte of the reply is "*" 數組

04

Redis 有哪些架構模式？講講各自的特色

單機版

 

特色：簡單

問題：

一、內存容量有限 二、處理能力有限 三、沒法高可用。

主從複製

 

Redis 的複製（replication）功能容許用戶根據一個 Redis 服務器來建立任意多個該服務器的複製品，其中被複制的服務器爲主服務器（master），而經過複製建立出來的服務器複製品則爲從服務器（slave）。 只要主從服務器之間的網絡鏈接正常，主從服務器二者會具備相同的數據，主服務器就會一直將發生在本身身上的數據更新同步 給從服務器，從而一直保證主從服務器的數據相同。

特色：

一、master/slave 角色

二、master/slave 數據相同

三、下降 master 讀壓力在轉交從庫

問題：

沒法保證高可用

沒有解決 master 寫的壓力

哨兵

 

Redis sentinel 是一個分佈式系統中監控 redis 主從服務器，並在主服務器下線時自動進行故障轉移。其中三個特性：

監控（Monitoring）：    Sentinel  會不斷地檢查你的主服務器和從服務器是否運做正常。

提醒（Notification）： 當被監控的某個 Redis 服務器出現問題時， Sentinel 能夠經過 API 向管理員或者其餘應用程序發送通知。

自動故障遷移（Automatic failover）： 當一個主服務器不能正常工做時， Sentinel 會開始一次自動故障遷移操做。

特色：

一、保證高可用

二、監控各個節點

三、自動故障遷移

缺點：主從模式，切換須要時間丟數據

沒有解決 master 寫的壓力

集羣（proxy 型）：

 

 

Twemproxy 是一個 Twitter 開源的一個 redis 和 memcache 快速/輕量級代理服務器； Twemproxy 是一個快速的單線程代理程序，支持 Memcached ASCII 協議和 redis 協議。

特色：一、多種 hash 算法：MD五、CRC1六、CRC3二、CRC32a、hsieh、murmur、Jenkins 

二、支持失敗節點自動刪除

三、後端 Sharding 分片邏輯對業務透明，業務方的讀寫方式和操做單個 Redis 一致

缺點：增長了新的 proxy，須要維護其高可用。

 

failover 邏輯須要本身實現，其自己不能支持故障的自動轉移可擴展性差，進行擴縮容都須要手動干預

集羣（直連型）：

 

從redis 3.0以後版本支持redis-cluster集羣，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。

特色：

一、無中心架構（不存在哪一個節點影響性能瓶頸），少了 proxy 層。

二、數據按照 slot 存儲分佈在多個節點，節點間數據共享，可動態調整數據分佈。

三、可擴展性，可線性擴展到 1000 個節點，節點可動態添加或刪除。

四、高可用性，部分節點不可用時，集羣仍可用。經過增長 Slave 作備份數據副本

五、實現故障自動 failover，節點之間經過 gossip 協議交換狀態信息，用投票機制完成 Slave到 Master 的角色提高。

缺點：

一、資源隔離性較差，容易出現相互影響的狀況。

二、數據經過異步複製,不保證數據的強一致性

05

什麼是一致性哈希算法？什麼是哈希槽？

這兩個問題篇幅過長 網上找了兩個解鎖的不錯的文章

https://www.cnblogs.com/lpfuture/p/5796398.html

https://blog.csdn.net/z15732621582/article/details/79121213

06

Redis是基於CAP理論的，什麼是CAP理論？

能夠參考一篇文章。

若是有人問你CAP理論是什麼，就把這篇文章發給他。

07

Redis經常使用命令？

Keys pattern

*表示區配全部

以bit開頭的

查看Exists  key是否存在

Set

設置 key 對應的值爲 string 類型的 value。

setnx

設置 key 對應的值爲 string 類型的 value。若是 key 已經存在，返回 0，nx 是 not exist 的意思。

刪除某個key

第一次返回1 刪除了 第二次返回0

Expire 設置過時時間（單位秒）

TTL查看剩下多少時間

返回負數則key失效，key不存在了

Setex

設置 key 對應的值爲 string 類型的 value，並指定此鍵值對應的有效期。

Mset

一次設置多個 key 的值，成功返回 ok 表示全部的值都設置了，失敗返回 0 表示沒有任何值被設置。

Getset

設置 key 的值，並返回 key 的舊值。

Mget

一次獲取多個 key 的值，若是對應 key 不存在，則對應返回 nil。

Incr

對 key 的值作加加操做,並返回新的值。注意 incr 一個不是 int 的 value 會返回錯誤，incr 一個不存在的 key，則設置 key 爲 1

incrby

同 incr 相似，加指定值 ，key 不存在時候會設置 key，並認爲原來的 value 是 0

Decr

對 key 的值作的是減減操做，decr 一個不存在 key，則設置 key 爲-1

Decrby

同 decr，減指定值。

Append

給指定 key 的字符串值追加 value,返回新字符串值的長度。

Strlen

取指定 key 的 value 值的長度。

persist xxx(取消過時時間)

選擇數據庫（0-15庫）

Select 0 //選擇數據庫

move age 1//把age 移動到1庫

Randomkey隨機返回一個key

Rename重命名

Type 返回數據類型

08

使用過Redis分佈式鎖麼，它是怎麼實現的？

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。

若是在setnx以後執行expire以前進程意外crash或者要重啓維護了，那會怎麼樣？

set指令有很是複雜的參數，這個應該是能夠同時把setnx和expire合成一條指令來用的！

09

使用過Redis作異步隊列麼，你是怎麼用的？有什麼缺點？

通常使用list結構做爲隊列，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。

缺點：

在消費者下線的狀況下，生產的消息會丟失，得使用專業的消息隊列如rabbitmq等。

能不能生產一次消費屢次呢？

使用pub/sub主題訂閱者模式，能夠實現1:N的消息隊列。

10

什麼是緩存穿透？如何避免？什麼是緩存雪崩？何如避免？

緩存穿透

通常的緩存系統，都是按照key去緩存查詢，若是不存在對應的value，就應該去後端系統查找（好比DB）。一些惡意的請求會故意查詢不存在的key,請求量很大，就會對後端系統形成很大的壓力。這就叫作緩存穿透。

如何避免？

1：對查詢結果爲空的狀況也進行緩存，緩存時間設置短一點，或者該key對應的數據insert了以後清理緩存。

2：對必定不存在的key進行過濾。能夠把全部的可能存在的key放到一個大的Bitmap中，查詢時經過該bitmap過濾。

緩存雪崩

當緩存服務器重啓或者大量緩存集中在某一個時間段失效，這樣在失效的時候，會給後端系統帶來很大壓力。致使系統崩潰。

如何避免？

1：在緩存失效後，經過加鎖或者隊列來控制讀數據庫寫緩存的線程數量。好比對某個key只容許一個線程查詢數據和寫緩存，其餘線程等待。

2：作二級緩存，A1爲原始緩存，A2爲拷貝緩存，A1失效時，能夠訪問A2，A1緩存失效時間設置爲短時間，A2設置爲長期

3：不一樣的key，設置不一樣的過時時間，讓緩存失效的時間點儘可能均勻。

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