Redis知识点

一、什么是 redis？简述它的优缺点？
     redis 的全称是：remote dictionary.server，本质上是一个 key-value 类型的内存数据库，按期经过异步操做把数据库数据 flush 到硬盘上进行保存。每秒能够处理超过 10 万次读写操做，是已知性能最快的key-value db。
     redis多种数据结构，单个 value 的最大限 制是 512m，不像 memcached 只能保存 1mb 的数据，所以 redis 能够消息双向链表，消息队列等服务。redis 能够持久化其数据 
     另外 redis 也能够对存入的 key-value 设置 expire 时间，主要缺点是数据库容量受到物理内存的限制，不能用做海量数据的高性能 读写，所以 redis 适合的场景主要局限在较小数据量的高性能操做和运算上。

redis 内部使用文件事件处理器file event handle,这个文件事件处理器是单线程的，因此 redis 才叫作单线程的模型。它采用 IO 多路复用机制同时监听多个 socket，将产生事件的 socket 压入内存队列中，事件分派器根据 socket 上的事件类型来选择对应的事件处理器进行处理。

二、redis 有哪几种数据淘汰策略？

1.noeviction:返回错误当内存限制达到
2.allkeys-lru: 尝试回收最少使用的键（lru）
3.volatile-lru: 尝试回收最少使用的键（lru），但仅限于在过时集合的键。
4.allkeys-random: 回收随机的键使得新添加的数据有空间存放。
5.volatile-random: 回收随机的键，但仅限于在过时集合的键。
6.volatile-ttl: 回收在过时集合的键，而且优先回收存活时间较短的键。

三、redis中只存20w的数据，如何保证redis中的数据都是热点数据？

        redis内存数据集大小上升到必定大小的时候，就会施行数据淘汰策略allkeys-lru，计算预估出20w数据所占空间，而后将redis限制为此数，同时设置redis回收策略为allkeys-lru回收最少使用.

四、redis支持的java客户端都有哪些？官方推荐用哪一个？

 redisson、jedis、lettuce等等，官方推荐使用redisson。

五、说说redis哈希槽的概念？
 在redis节点发送心跳包时须要把全部的槽放到这个心跳包里，以便让节点知道当前集群信息，16384=16k，在发送心跳包时使用bitmap压缩后是2k（2 * 8 (8 bit) * 1024(1k) = 2k），也就是说使用2k的空间建立了16k的槽数。
 虽然使用crc16算法最多能够分配65535（2^16-1）个槽位，65535=65k，压缩后就是8k（8 * 8 (8 bit) * 1024(1k) = 8k），也就是说须要须要8k的心跳包，做者认为通常状况下一个redis集群不会有超过1000个master节点，因此16k的槽位是个比较合适的选择。
 redis集群没有使用一致性hash,而是引入了哈希槽的概念，redis集群有16384个哈希槽，每一个key经过crc16校验后对16384取模来决定放置哪一个槽，集群的每一个节点负责一部分hash槽。

六、怎么理解redis事务？
 事务指令：multi ：开启事务
 exec ：提交事务
 discard ：放弃事务
 watch ：当被监控的键被修改后取消以后的事务
 unwatch
 redis事务不能保证每条指令彻底正确执行，只能保证此事务数据的原子性，单独的一组操做。不支持失败回滚。

7、redis回收策略：
惰性删除：
 读删除：用于当客户端读取带有超时属性的键时，若是已经超过键设置的过时时间，会执行删除操做并返回空，这种策略是出于节省cpu成本考虑，不须要单独维护ttl链表来处理过时键的删除。
 写删除：客服端运行新命令致使内存不足时，redis将根据回收策略回收。
定时任务删除：redis内部维护一个定时任务，默认每秒运行10次（经过配置hz控制）。定时任务中删除过时键逻辑采用了自适应算法，根据键的过时比例，使用快慢两种速率模式回收键。

8、使用过redis分布式锁么，它是怎么实现的及缺点？
 先拿setnx来争抢锁，抢到以后，再用expire给锁加一个过时时间防止锁忘记了释放。可使用redis事务机制 将两条指令合并执行。
redis并不能保证数据的强一致性，这意味这在实际中集群在特定的条件下可能会丢失写操做。在redis主实例宕机的时候，可能多个客户端同时完成加锁。

九、redis作异步队列缺点

    通常使用list结构做为队列，rpush生产消息，lpop消费消息。

    redis能够经过pub/sub主题订阅模式实现一个生产者，多个消费者，固然也存在必定的缺点，当消费者下线时，生产的消息会丢失。

  

十一、缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩、缓存预热

缓存穿透：指查询一个必定不存在的数据，因为缓存是不命中时查询数据库。若流量大时，数据库可能会宕机。
 解决方案：
        1.布隆过滤器：将全部可能存在的key放到一个足够大bitmap中。必定不存在的数据直接被bitmap拦截掉。
        2.短时缓存：若数据库查询的数据为空，扔把key缓存起来，设置一个短期的过时时间。数据插入后清理。
缓存击穿：某个热点key失效后，大并发访问,致使数据库宕机。
 解决方案：
        1.加锁排队：互斥锁对某个key只容许一个线程查数据写缓存，其余线程等待。
缓存雪崩：缓存时集中在某一时段同时失效，请求所有转发到数据库，数据库瞬时压力太重致使雪崩效应。
 解决方案：
        1.缓存时间增长随机值：每一个缓存时间不同，避免集体失效。
缓存预热：系统上线前把热点数据加入redis缓存中。 

十一、redis LRU算法知道吗？写一下java代码实现？

 使用 LinkedHashMap(int initialcapacity,float loadfactor,boolean accessorder) 第三个参数设置为true，表明按访问顺序排序，可做为LRU缓存。设置为false 表明按插入顺序排序，可做为fifo缓存。
LRU算法实现：1.经过双向链表来实现，新数据插入到链表头部；2.每当缓存命中（即缓存数据被访问），则将数据移到链表头部；3.当链表满的时候，将链表尾部的数据丢弃。 

12.redis如何实现延时队列

     使用sortedset，使用时间戳作score, 消息内容做为key,调用zadd来生产消息，消费者使用zrangbyscore获取n秒以前的数据作轮询处理。 

13.redis缓存数据域数据库不一致性问题解决方案
 采用 先更新数据库，再删除缓存
 1.主从引发数据库不一致的解决方案
 主库更新后，redis设置一个短有效期(主从同步延时时间)缓存，当业务查缓存时，先判断是否有这个缓存，有这个缓存直接读主库，不然读从库数据。
 2. 缓存与数据库不一致
 a线程删除缓存，操做数据库，b线程查询，将数据库数据插入缓存，因为并发问题，致使脏数据被拉长。
 解决方案：订阅数据库binlog，获取并判断操做的数据。另起程序进行删除缓存数据，从新写入数据。

　　　　

14. redis集群方案
 redis-cluster采用无中心结构，每一个节点保存数据和整个集群状态,每一个节点都和其余全部节点链接。其redis-cluster架构图以下：

　　　　

 客户端与redis节点直连,不须要中间proxy层.客户端不须要链接集群全部节点,链接集群中任何一个可用节点便可。
 redis-cluster选举:选举过程当中全部master参与，超过半数以上master间节点通讯，认为当前master节点挂掉。若是集群任意master挂掉且没有slave节点，集群不可用。超过半数以上master挂掉，也不可用。
 相对于单机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在同一节点上的事务操做，当多个key分布在不一样节点时，不支持事务操做；
 （3）key做为数据分区的最小粒度，不能将一个大的键值对象如hash, list等映射到不一样的节点；

15.redis的持久化方案
 save 同步保存操做,将redis数据快照以rdb文件形式保存到硬盘，阻塞客户端，影响性能
 bgsave 异步保存数据
 bgrewriteaof 异步优化aof文件
 master主：主开启AOF模式
   slave从：从开启RDB模式
RDB(redis  database:在不一样的时间点将 redis 的数据生成的快照同步到磁盘等介质上):内存到硬盘的快照，按期更新。缺点：耗时，耗性能(fork+io 操做)，易丢失数据。
AOF(append only file：将 redis 所执行过的全部指令都记录下来，在下次 redis 重启时，只 须要执行指令就能够了):写日志。缺点：体积大，恢复速度慢。

16.redis经常使用命令及介绍

字符串：
 setnx(key,value) 只在键 key 不存在的状况下， 将键 key 的值设置为 value 。key存在,不作任何操做。
 setex(key,seconds,value) 将key设置及生存时间seconds秒,原值存在覆盖。
 psetex(key,milliseconds,value) 与setex一样,只是单位是毫秒。
 getset(key,value) 设置新值并返回旧值,不存在返回nil
 setrange(key,offset,value) 从偏移量开始offset开始
 mset 同时给多个key复制
哈希表(map)：
 hset(hash field value) 将哈希表 hash 中域 field 的值设置为 value
 hmset key field value [field value …] 同时将多个 field-value (域-值)对设置到哈希表 key 中。
 hget hash field 返回哈希表中给定域的值。
 hgetall key 返回哈希表 key 中，全部的域和值。
 队列(queue):
 lpush key value [value …] 将一个或多个值 value 插入到列表 key 的表头
 lpop key 移除并返回列表 key 的头元素,不存在返回nil
 lset key index value 将列表 key 下标为 index 的元素的值设置为 value 。
 brpop key [key …] timeout 在超时时间内移除列表尾元素，阻塞的。
集合：
 sadd key member [member …] 将一个或多个 member 元素加入到集合 key 当中，已经存在于集合的 member 元素将被忽略
 sismember key member 若是 member 元素是集合的成员，返回 1 。 若是 member 元素不是集合的成员，或 key 不存在，返回 0 。
 spop key 移除集合key的随机元素
 smembers key 返回集合 key 中的全部成员。
 sdiff key [key …] 返回给定多个集合之间的差集。
有序集合：
 zadd key score member [[score member] [score member] …] 将一个或多个 member 元素及其 score 值加入到有序集 key 当中。
 zscore key member 返回有序集 key 中，成员 member 的 score 值。
 zcount key min max score 值在 min 和 max 之间的成员的数量。
 zrange key start stop [withscores] 返回有序集 key 中，指定区间内的成员(从小到大)。
 zrank key member 返回有序集 key 中成员 member 的排名。其中有序集成员按 score 值递增(从小到大)顺序排列。
 zrem key member [member …] 移除有序集 key 中的一个或多个成员，不存在的成员将被忽略。
 时效性：
 expire(key,seconds) 为给定 key 设置生存时间，当 key 过时时(生存时间为 0 )，它会被自动删除。
 expireat( key,timestamp) 设置过时时间戳,expireatcache1355292000# 这个 key 将在 2012.12.12 过时
 ttl(key) 返回剩余时间
 persist key 移除key有效期，转换成永久的
 数据指令：
 keys pattern 符合给定模式的 key 列表。阻塞的
 scan 异步的 有重复

 也能够自定义数据结构hyperloglog、geo、pub/sub。