Redis簡介

什麼是redis？

Redis全稱爲：Remote Dictionary Server（遠程數據服務），是一個基於內存的高性能key-value數據庫。

Redis的數據類型？

Redis支持五種數據類型：string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合）及zset(sorted set：有序集合)。

使用Redis有哪些好處？

① 速度快，由於數據存在內存中，相似於HashMap，HashMap的優點就是查找和操做的時間複雜度都是O(1)

②  支持豐富數據類型，支持string，list，set，Zset，hash等

③  支持事務，操做都是原子性，所謂的原子性就是對數據的更改要麼所有執行，要麼所有不執行

④ 豐富的特性：可用於緩存，消息，按key設置過時時間，過時後將會自動刪除

Redis相比Memcached有哪些優點

① Memcached全部的值均是簡單的字符串，redis做爲其替代者，支持更爲豐富的數據類型

② Redis的速度比Memcached快不少

③ Redis能夠持久化其數據

Memcache與Redis的區別都有哪些

① 存儲方式 Memecache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。

② 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。

③ 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直接本身構建了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。

Redis是單進程單線程的？

答：Redis是單進程單線程的，redis利用隊列技術將併發訪問變爲串行訪問，消除了傳統數據庫串行控制的開銷。

Redis一個字符串類型的值能存儲最大容量是多少？

答：512M

Redis的持久化機制是什麼？各自的優缺點？

Redis提供兩種持久化機制RDB和AOF機制:

RDB(Redis 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數據庫的全部鍵值對,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。

優勢：

1.只有一個文件dump.rdb，方便持久化。

2.容災性好，一個文件能夠保存到安全的磁盤。

3.性能最大化，fork子進程來完成寫操做，讓主進程繼續處理命令，因此是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操做，保證了redis的高性能) 4.相對於數據集大時，比AOF的啓動效率更高。

缺點：

1.數據安全性低。(RDB是間隔一段時間進行持久化，若是持久化之間redis發生故障，會發生數據丟失。因此這種方式更適合數據要求不嚴謹的時候)

2）AOF(Append-only file)持久化方式： 是指全部的命令行記錄以redis命令請求協議的格式(徹底持久化存儲)保存爲aof文件。

優勢：

1.數據安全，aof持久化能夠配置appendfsync屬性，有always，每進行一次命令操做就記錄到aof文件中一次。

2.經過append模式寫文件，即便中途服務器宕機，能夠經過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以前（文件過大時會對命令進行合併重寫），能夠刪除其中的某些命令（好比誤操做的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啓動效率低。

Redis常見性能問題和解決方案：

(1) Master最好不要寫內存快照，若是Master寫內存快照，save命令調度rdbSave函數，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。

(2) 若是數據比較重要，某個Slave開啓AOF備份數據，策略設置爲每秒同步一次

(3) 爲了主從複製的速度和鏈接的穩定性，Master和Slave最好在同一個局域網內

(4) 儘可能避免在壓力很大的主庫上增長從庫

(5) 主從複製不要用圖狀結構，用單向鏈表結構更爲穩定，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。若是Master掛了，能夠馬上啓用Slave1作Master，其餘不變。

redis過時鍵的刪除策略？

(1)、定時刪除:在設置鍵的過時時間的同時，建立一個定時器(timer). 讓定時器在鍵的過時時間來臨時，當即執行對鍵的刪除操做。

(2)、惰性刪除:聽任鍵過時無論，可是每次從鍵空間中獲取鍵時，都檢查取得的鍵是否過時，若是過時的話，就刪除該鍵;若是沒有過時，就返回該鍵。

(3)、按期刪除:每隔一段時間程序就對數據庫進行一次檢查，刪除裏面的過時鍵。至於要刪除多少過時鍵，以及要檢查多少個數據庫，則由算法決定。

Redis的回收策略（淘汰策略）?

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

注意這裏的6種機制，volatile和allkeys規定了是對已設置過時時間的數據集淘汰數據仍是從所有數據集淘汰數據，後面的lru、ttl以及random是三種不一樣的淘汰策略，再加上一種no-enviction永不回收的策略。

使用策略規則：

一、若是數據呈現冪律分佈，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

二、若是數據呈現平等分佈，也就是全部的數據訪問頻率都相同，則使用allkeys-random

爲何edis須要把全部數據放到內存中？

答：Redis爲了達到最快的讀寫速度將數據都讀到內存中，並經過異步的方式將數據寫入磁盤。因此redis具備快速和數據持久化的特徵。若是不將數據放在內存中，磁盤I/O速度爲嚴重影響redis的性能。在內存愈來愈便宜的今天，redis將會愈來愈受歡迎。若是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。

Redis的同步機制瞭解麼？

答：Redis可使用主從同步，從從同步。第一次同步時，主節點作一次bgsave，並同時將後續修改操做記錄到內存buffer，待完成後將rdb文件全量同步到複製節點，複製節點接受完成後將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做記錄同步到複製節點進行重放就完成了同步過程。

Pipeline有什麼好處，爲何要用pipeline？

答：能夠將屢次IO往返的時間縮減爲一次，前提是pipeline執行的指令之間沒有因果相關性。使用redis-benchmark進行壓測的時候能夠發現影響redis的QPS峯值的一個重要因素是pipeline批次指令的數目。

是否使用過Redis集羣，集羣的原理是什麼？

(1)、Redis Sentinal着眼於高可用，在master宕機時會自動將slave提高爲master，繼續提供服務。

(2)、Redis Cluster着眼於擴展性，在單個redis內存不足時，使用Cluster進行分片存儲。

Redis集羣方案什麼狀況下會致使整個集羣不可用？

答：有A，B，C三個節點的集羣,在沒有複製模型的狀況下,若是節點B失敗了，那麼整個集羣就會覺得缺乏5501-11000這個範圍的槽而不可用。

Redis支持的Java客戶端都有哪些？官方推薦用哪一個？

答：Redisson、Jedis、lettuce等等，官方推薦使用Redisson。

Jedis與Redisson對比有什麼優缺點？

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實現了分佈式和可擴展的Java數據結構，和Jedis相比，功能較爲簡單，不支持字符串操做，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的關注分離，從而讓使用者可以將精力更集中地放在處理業務邏輯上。

Redis如何設置密碼及驗證密碼？

設置密碼：config set requirepass 123456

受權密碼：auth 123456

說說Redis哈希槽的概念？

答：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。

Redis集羣的主從複製模型是怎樣的？

答：爲了使在部分節點失敗或者大部分節點沒法通訊的狀況下集羣仍然可用，因此集羣使用了主從複製模型,每一個節點都會有N-1個複製品.

Redis集羣會有寫操做丟失嗎？爲何？

答：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。

Redis集羣之間是如何複製的？

答：異步複製

Redis集羣最大節點個數是多少？

答：16384個。

Redis集羣如何選擇數據庫？

答：Redis集羣目前沒法作數據庫選擇，默認在0數據庫。

怎麼測試Redis的連通性？

答：使用ping命令。

怎麼理解Redis事務？

（1）事務是一個單獨的隔離操做：事務中的全部命令都會序列化、按順序地執行。事務在執行的過程當中，不會被其餘客戶端發送來的命令請求所打斷。

（2）事務是一個原子操做：事務中的命令要麼所有被執行，要麼所有都不執行。

Redis事務相關的命令有哪幾個？

答：MULTI、EXEC、DISCARD、WATCH

Redis key的過時時間和永久有效分別怎麼設置？

答：EXPIRE和PERSIST命令。

Redis如何作內存優化？

答：儘量使用散列表（hashes），散列表（是說散列表裏面存儲的數少）使用的內存很是小，因此你應該儘量的將你的數據模型抽象到一個散列表裏面。好比你的web系統中有一個用戶對象，不要爲這個用戶的名稱，姓氏，郵箱，密碼設置單獨的key,而是應該把這個用戶的全部信息存儲到一張散列表裏面.

Redis回收進程如何工做的？

答：一個客戶端運行了新的命令，添加了新的數據。Redi檢查內存使用狀況，若是大於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。因此咱們不斷地穿越內存限制的邊界，經過不斷達到邊界而後不斷地回收回到邊界如下。若是一個命令的結果致使大量內存被使用（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。

 都有哪些辦法能夠下降Redis的內存使用狀況呢？

答：若是你使用的是32位的Redis實例，能夠好好利用Hash,list,sorted set,set等集合類型數據，由於一般狀況下不少小的Key-Value能夠用更緊湊的方式存放到一塊兒。

 Redis的內存用完了會發生什麼？

答：若是達到設置的上限，Redis的寫命令會返回錯誤信息（可是讀命令還能夠正常返回。）或者你能夠將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。

 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能夠處理多達232的keys，而且在實際中進行了測試，每一個實例至少存放了2億5千萬的keys。咱們正在測試一些較大的值。任何list、set、和sorted set均可以放232個元素。換句話說，Redis的存儲極限是系統中的可用內存值。

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必定大小的時候，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：

voltile-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

Redis最適合的場景？

（1）、會話緩存（Session Cache）

最經常使用的一種使用Redis的情景是會話緩存（session cache）。用Redis緩存會話比其餘存儲（如Memcached）的優點在於：Redis提供持久化。當維護一個不是嚴格要求一致性的緩存時，若是用戶的購物車信息所有丟失，大部分人都會不高興的，如今，他們還會這樣嗎？ 幸運的是，隨着 Redis 這些年的改進，很容易找到怎麼恰當的使用Redis來緩存會話的文檔。甚至廣爲人知的商業平臺Magento也提供Redis的插件。

（2）、全頁緩存（FPC）

除基本的會話token以外，Redis還提供很簡便的FPC平臺。回到一致性問題，即便重啓了Redis實例，由於有磁盤的持久化，用戶也不會看到頁面加載速度的降低，這是一個極大改進，相似PHP本地FPC。 再次以Magento爲例，Magento提供一個插件來使用Redis做爲全頁緩存後端。 此外，對WordPress的用戶來講，Pantheon有一個很是好的插件 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勢是提供 list 和 set 操做，這使得Redis能做爲一個很好的消息隊列平臺來使用。Redis做爲隊列使用的操做，就相似於本地程序語言（如Python）對 list 的 push/pop 操做。 若是你快速的在Google中搜索「Redis queues」，你立刻就能找到大量的開源項目，這些項目的目的就是利用Redis建立很是好的後端工具，以知足各類隊列需求。例如，Celery有一個後臺就是使用Redis做爲broker，你能夠從這裏去查看。

（4），排行榜/計數器

Redis在內存中對數字進行遞增或遞減的操做實現的很是好。集合（Set）和有序集合（Sorted Set）也使得咱們在執行這些操做的時候變的很是簡單，Redis只是正好提供了這兩種數據結構。因此，咱們要從排序集合中獲取到排名最靠前的10個用戶–咱們稱之爲「user_scores」，咱們只須要像下面同樣執行便可： 固然，這是假定你是根據你用戶的分數作遞增的排序。若是你想返回用戶及用戶的分數，你須要這樣執行： 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來存儲數據的，你能夠在這裏看到。

（5）、發佈/訂閱

最後（但確定不是最不重要的）是Redis的發佈/訂閱功能。發佈/訂閱的使用場景確實很是多。我已看見人們在社交網絡鏈接中使用，還可做爲基於發佈/訂閱的腳本觸發器，甚至用Redis的發佈/訂閱功能來創建聊天系統！

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，若是將它們所有找出來？

答：使用keys指令能夠掃出指定模式的key列表。

對方接着追問：若是這個redis正在給線上的業務提供服務，那使用keys指令會有什麼問題？

這個時候你要回答redis關鍵的一個特性：redis的單線程的。keys指令會致使線程阻塞一段時間，線上服務會停頓，直到指令執行完畢，服務才能恢復。這個時候可使用scan指令，scan指令能夠無阻塞的提取出指定模式的key列表，可是會有必定的重複機率，在客戶端作一次去重就能夠了，可是總體所花費的時間會比直接用keys指令長。

若是有大量的key須要設置同一時間過時，通常須要注意什麼？

答：若是大量的key過時時間設置的過於集中，到過時的那個時間點，redis可能會出現短暫的卡頓現象。通常須要在時間上加一個隨機值，使得過時時間分散一些。

使用過Redis作異步隊列麼，你是怎麼用的？

答：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。

若是對方追問可不能夠不用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。若是對方追問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。

若是對方追問pub/sub有什麼缺點？

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。

若是對方追問redis如何實現延時隊列？

我估計如今你很想把面試官一棒打死若是你手上有一根棒球棍的話，怎麼問的這麼詳細。可是你很剋制，而後神態自若的回答道：使用sortedset，拿時間戳做爲score，消息內容做爲key調用zadd來生產消息，消費者用zrangebyscore指令獲取N秒以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。可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分佈式鎖麼，它是什麼回事？

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。

這時候對方會告訴你說你回答得不錯，而後接着問若是在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？

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。緊接着你須要抓一抓本身得腦殼，故做思考片刻，好像接下來的結果是你主動思考出來的，而後回答：我記得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！對方這時會顯露笑容，內心開始默唸：摁，這小子還不錯。