【每日3分鐘技術(shù)干貨|面試題+答案|Redis篇(一-創(chuàng)新互聯(lián)

1. Redis 是什么？**都有哪些使用場景？**

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我們先來理解經(jīng)典的CAP理論：

一致性：是指從數(shù)據(jù)層面來看的一致性。

可用性：是指從系統(tǒng)層面的可用性。

容錯(cuò)性：是指從網(wǎng)絡(luò)層面的的容錯(cuò)性。

數(shù)據(jù)庫逐漸從關(guān)系數(shù)據(jù)庫向不同領(lǐng)域不同層次分化。隨著讀多寫少場景的出現(xiàn)，導(dǎo)致需要讀取數(shù)據(jù)的時(shí)間變慢，為了提升性能，出現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫緩存技術(shù)，對數(shù)據(jù)庫的讀取進(jìn)行分離。web2.0時(shí)代，網(wǎng)民的生產(chǎn)力大增，存儲(chǔ)總量也在增加，目前還是讀多寫少模式，原有的緩存技術(shù)顯然不能滿足寫的壓力，所以，出現(xiàn)了分庫分表，實(shí)現(xiàn)讀寫分離。其中比較常用的一種緩存技術(shù)是用Redis做緩存。

Redis是什么？

Redis是一個(gè)基于內(nèi)存且支持持久化的key-value的NoSQL數(shù)據(jù)庫，其中每個(gè)key和value都是使用對象表示的，具有以以下特征：多樣數(shù)據(jù)類型、持久化、主從同步。

和Memcached類似，它支持存儲(chǔ)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(shù)據(jù)類型都支持push/pop、add/remove及取交集并集和差集及更豐富的操作，而且這些操作都是原子性的。

在此基礎(chǔ)上，redis支持各種不同方式的排序。與memcached一樣，為了保證效率，數(shù)據(jù)都是緩存在內(nèi)存中。區(qū)別的是redis會(huì)周期性的使用RDB快照的方式，把更新的數(shù)據(jù)寫入磁盤或者使用類似MySQL的AOF日志方式把修改操作寫入追加的記錄文件，并且在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了master-slave(主從)同步。Redis支持將數(shù)據(jù)同步到多臺(tái)從數(shù)據(jù)庫上，這種特性對提高讀取性能非常有益。

Redis3.0版本允許單點(diǎn)故障，它沒有中心節(jié)點(diǎn)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)地位一樣，擴(kuò)展性很好，節(jié)點(diǎn)間的采用二進(jìn)制通信，節(jié)點(diǎn)與客戶端采用ascII協(xié)議通信。

綜上所述，Redis可用于緩存、數(shù)據(jù)庫、消息中間件。

Redis 使用場景：

• 記錄帖子點(diǎn)贊數(shù)、點(diǎn)擊數(shù)、評論數(shù)；

• 緩存近期熱帖；

• 緩存文章詳情信息；

• 記錄用戶會(huì)話信息。

2. Redis 有哪些功能？

• 數(shù)據(jù)緩存功能

• 分布式鎖的功能

• 支持?jǐn)?shù)據(jù)持久化

• 支持事務(wù)

• 支持消息隊(duì)列

3. Redis 和 memcache 有什么區(qū)別？

• 存儲(chǔ)方式不同：memcache 把數(shù)據(jù)全部存在內(nèi)存之中，斷電后會(huì)掛掉，數(shù)據(jù)不能超過內(nèi)存大小；Redis 有部份存在硬盤上，這樣能保證數(shù)據(jù)的持久性。

• 數(shù)據(jù)支持類型：memcache 對數(shù)據(jù)類型支持相對簡單；Redis 有復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型。

• 使用底層模型不同：它們之間底層實(shí)現(xiàn)方式，以及與客戶端之間通信的應(yīng)用協(xié)議不一樣，Redis 自己構(gòu)建了 vm 機(jī)制，因?yàn)橐话愕南到y(tǒng)調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)的話，會(huì)浪費(fèi)一定的時(shí)間去移動(dòng)和請求。

• value 值大小不同：Redis 大可以達(dá)到 1gb；memcache 只有 1mb。

4. Redis 為什么是單線程的？

因?yàn)?cpu 不是 Redis 的瓶頸，Redis 的瓶頸最有可能是機(jī)器內(nèi)存或者網(wǎng)絡(luò)帶寬。既然單線程容易實(shí)現(xiàn)，而且 cpu 又不會(huì)成為瓶頸，那就順理成章地采用單線程的方案了。

關(guān)于 Redis 的性能，官方網(wǎng)站也有，普通筆記本輕松處理每秒幾十萬的請求。

而且單線程并不代表就慢 nginx 和 nodejs 也都是高性能單線程的代表。

5. 什么是緩存穿透？**怎么解決？**

緩存穿透：指查詢一個(gè)一定不存在的數(shù)據(jù)，由于緩存是不命中時(shí)需要從數(shù)據(jù)庫查詢，查不到數(shù)據(jù)則不寫入緩存，這將導(dǎo)致這個(gè)不存在的數(shù)據(jù)每次請求都要到數(shù)據(jù)庫去查詢，造成緩存穿透。

解決方案：最簡單粗暴的方法如果一個(gè)查詢返回的數(shù)據(jù)為空（不管是數(shù)據(jù)不存在，還是系統(tǒng)故障），我們就把這個(gè)空結(jié)果進(jìn)行緩存，但它的過期時(shí)間會(huì)很短，最長不超過五分鐘。

6. Redis 支持的數(shù)據(jù)類型有哪些？

Redis 支持的數(shù)據(jù)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(qū)別？

• jedis：提供了比較全面的 Redis 命令的支持。

• Redisson：實(shí)現(xiàn)了分布式和可擴(kuò)展的 Java 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，與 jedis 相比 Redisson 的功能相對簡單，不支持排序、事務(wù)、管道、分區(qū)等 Redis 特性。

9. 怎么保證緩存和數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的一致性？

• 合理設(shè)置緩存的過期時(shí)間。

• 新增、更改、刪除數(shù)據(jù)庫操作時(shí)同步更新 Redis，可以使用事物機(jī)制來保證數(shù)據(jù)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(shí)間間隔能對你的數(shù)據(jù)進(jìn)行快照存儲(chǔ)。

• AOF（Append Only File）：每一個(gè)收到的寫命令都通過write函數(shù)追加到文件中。

11. Redis 怎么實(shí)現(xiàn)分布式鎖？

Redis 分布式鎖其實(shí)就是在系統(tǒng)里面占一個(gè)“坑”，其他程序也要占“坑”的時(shí)候，占用成功了就可以繼續(xù)執(zhí)行，失敗了就只能放棄或稍后重試。

占坑一般使用 setnx(set if not exists)指令，只允許被一個(gè)程序占有，使用完調(diào)用 del 釋放鎖。

12. Redis 分布式鎖有什么缺陷？

Redis 分布式鎖不能解決超時(shí)的問題，分布式鎖有一個(gè)超時(shí)時(shí)間，程序的執(zhí)行如果超出了鎖的超時(shí)時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)問題。

13. Redis 如何做內(nèi)存優(yōu)化？

盡量使用 Redis 的散列表，把相關(guān)的信息放到散列表里面存儲(chǔ)，而不是把每個(gè)字段單獨(dú)存儲(chǔ)，這樣可以有效的減少內(nèi)存使用。比如將 Web 系統(tǒng)的用戶對象，應(yīng)該放到散列表里面再整體存儲(chǔ)到 Redis，而不是把用戶的姓名、年齡、密碼、郵箱等字段分別設(shè)置 key 進(jìn)行存儲(chǔ)。

14. Redis 淘汰策略有哪些？

• volatile-lru：從已設(shè)置過期時(shí)間的數(shù)據(jù)集（server. db[i]. expires）中挑選最近最少使用的數(shù)據(jù)淘汰。

• volatile-ttl：從已設(shè)置過期時(shí)間的數(shù)據(jù)集（server. db[i]. expires）中挑選將要過期的數(shù)據(jù)淘汰。

• volatile-random：從已設(shè)置過期時(shí)間的數(shù)據(jù)集（server. db[i]. expires）中任意選擇數(shù)據(jù)淘汰。

• allkeys-lru：從數(shù)據(jù)集（server. db[i]. dict）中挑選最近最少使用的數(shù)據(jù)淘汰。

• allkeys-random：從數(shù)據(jù)集（server. db[i]. dict）中任意選擇數(shù)據(jù)淘汰。

• no-enviction（驅(qū)逐）：禁止驅(qū)逐數(shù)據(jù)。

15. Redis 常見的性能問題有哪些？**該如何解決？**

• 主服務(wù)器寫內(nèi)存快照，會(huì)阻塞主線程的工作，當(dāng)快照比較大時(shí)對性能影響是非常大的，會(huì)間斷性暫停服務(wù)，所以主服務(wù)器最好不要寫內(nèi)存快照。

• Redis 主從復(fù)制的性能問題，為了主從復(fù)制的速度和連接的穩(wěn)定性，主從庫最好在同一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)。

結(jié)語

就以這段話自勉、共勉吧。越努力、越幸運(yùn)，如果你不是官二代、富二代、紅二代，那么請記?。呵趭^才是改變你命運(yùn)的唯一捷徑。

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