Redis面试题（46题）

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，很像memcached，整个数据库通通加载在内存当中进行操做，按期经过异步操做把数据库数据 flush 到硬盘上进行保存。

　　由于是纯内存操做，Redis 的性能很是出色，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 的出色之处不只仅是性能，Redis 最大的魅力是支持保存多种数据结构，此外单个 value 的最大限制是 1GB，不像 memcached 只能保存 1MB 的数据，所以 Redis 能够用来实现不少有用的功能。比方说用他的 List 来作 FIFO 双向链表，实现一个轻量级的高性 能消息队列服务，用他的 Set 能够作高性能的 tag 系统等等。

　　另外 Redis 也能够对存入的 Key-Value 设置 expire 时间，所以也能够被看成一 个功能增强版的memcached 来用。

　　Redis 的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。

二、Redis 与 memcached 相比有哪些优点？

　　memcached 全部的值均是简单的字符串，redis 做为其替代者，支持更为丰富的数据类型。

　　redis 的速度比 memcached 快不少 redis 的速度比 memcached 快不少。

　　redis 能够持久化其数据。

三、Redis 支持哪几种数据类型？

　　String、List、Set、Sorted Set、hashes。

四、Redis 主要消耗什么物理资源？

　　内存。

五、Redis 官方为何不提供 Windows 版本？

　　由于目前 Linux 版本已经至关稳定，并且用户量很大，无需开发 windows 版本，反而会带来兼容性等问题。

六、Redis 有哪几种数据淘汰策略？

• noeviction:返回错误当内存限制达到，而且客户端尝试执行会让更多内存被使用的命令。
• allkeys-lru: 尝试回收最少使用的键（LRU），使得新添加的数据有空间存放。
• volatile-lru: 尝试回收最少使用的键（LRU），但仅限于在过时集合的键,使得新添加的数据有空间存放。
• allkeys-random: 回收随机的键使得新添加的数据有空间存放。
• volatile-random: 回收随机的键使得新添加的数据有空间存放，但仅限于在过时集合的键。
• volatile-ttl: 回收在过时集合的键，而且优先回收存活时间（TTL）较短的键,使得新添加的数据有空间存放。

七、一个字符串类型的值能存储最大容量是多少？

　　512M。

八、为何 Redis 须要把全部数据放到内存中？

　　Redis 为了达到最快的读写速度将数据都读到内存中，并经过异步的方式将数据写入磁盘。因此 redis 具备快速和数据持久化的特征，若是不将数据放在内存中，磁盘 I/O 速度会严重影响 redis 的性能。

　　在内存愈来愈便宜的今天，redis 将会愈来愈受欢迎， 若是设置了最大使用的内存，则数据已有记录数达到内存限值后不能继续插入新值。

九、Redis 集群方案应该怎么作？都有哪些方案？

　　codis：目前用的最多的集群方案，基本和 twemproxy 一致的效果，但它支持在节点数量改变状况下，旧节点数据可恢复到新 hash 节点。

　　redis cluster3.0 自带的集群，特色在于他的分布式算法不是一致性 hash，而是 hash 槽的概念，以及自身支持节点设置从节点。具体看官方文档介绍。

　　在业务代码层实现，起几个毫无关联的 redis 实例，在代码层，对 key 进行 hash 计算，而后去对应的redis 实例操做数据。这种方式对 hash 层代码要求比较高，考虑部分包括，节点失效后的替代算法方案，数据震荡后的自动脚本恢复，实例的监控，等等。

十、Redis 集群方案什么状况下会致使整个集群不可用？

　　有 A，B，C 三个节点的集群，在没有复制模型的状况下,若是节点 B 失败了，那么整个集群就会觉得缺乏5501-11000 这个范围的槽而不可用。

十一、MySQL 里有 2000w 数据，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。

十二、Redis 有哪些适合的场景？

　　（1）会话缓存(Session Cache)

　　最经常使用的使用Redis 的情景是会话缓存（sessioncache），用 Redis 缓存会话比其余存储（如Memcached）的优点在于：Redis 提供持久化。

　　随着Redis这些年的改进，很容易找到怎么恰当的使用 Redis 来缓存会话的文档。商业平台 Magento 也提供 Redis 的插件。

　　（2）全页缓存(FPC)

　　除基本的会话 token 以外，Redis 还提供很简便的 FPC 平台。回到一致性问题，即便重启了 Redis 实例，由于磁盘的持久化，用户也不会看到页面加载速度的降低，这是一个极大的改进，相似PHP本地FPC。

　　Magento 提供一个插件来使用 Redis 做为全页缓存后端。

　　（3）队列

　　Redis 在内存存储引擎领域的一大优势是提供 list 和 set 操做，这使得 Redis 能做为一个很好的消息队列平台来使用。

　　Redis 做为队列使用的操做，相似于python对 list 的 push/pop 操做。搜索“Redis queue”能够找到大量的开源项目，这些项目的目的就是利用Redis 建立很是好的后端工具，以知足各类队列需求。

　　（4）排行榜/计算器

　　Redis 在内存中对数字进行递增或递减的操做实现得很是好。集合（Set）和有序集合（SortedSet）也使得咱们在执行这些操做的时候变得很是简单，Redis中仅提供这两种数据结构。

　　（5）发布/订阅

　　Redis 的发布/订阅功能。能够在社交网络链接中使用，还可做为基于发布/订阅的脚本触发器，甚至用 Redis 的发布/订阅功能来创建聊天系统。

1三、Redis 支持的 Java 客户端都有哪些？官方推荐？

　　Redisson、Jedis、lettuce等等，官方推荐使用 Redisson。

1四、Redis 和 Redisson 有什么关系？

 

1五、Jedis 与 Redisson 对比有什么优缺点？

　　Jedis 是 Redis 的 Java 实现的客户端，其 API 提供了比较全面的 Redis 命令的支持；

　　Redisson 实现了分布式和可扩展的 Java 数据结构，和 Jedis 相比，功能较简单，不支持字符串操做，不支持排序、事务、管道、分区等 Redis 特性。

　　Redisson 的宗旨是促进使用者对 Redis 的关注分离，从而让使用者能将精力更集中地放在处理业务逻辑上。

1六、说说 Redis 哈希槽的概念？

　　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。

1七、Redis 集群的主从复制模型是怎样的？

　　为了使在部分节点失败或者大部分节点没法通讯的状况下集群仍然可用，因此集群使用了主从复制模型，每一个节点都会有N-1个复制品。

1八、Redis 集群会有写操做丢失吗？为何？

　　Redis 并不能保证数据的强一致性，这意味着在实际集群在特定条件下可能会丢失写操做。

1九、Redis 集群之间是如何复制的？

　　异步复制。　　

20、Redis 集群最大节点个数是多少？

　　16384个。

2一、Redis 集群如何选择数据库？

　　Redis 集群目前没法作数据库选择，默认在 0 数据库。

2二、Redis 中的管道有什么用？

　　一次请求/响应服务器能实现处理新的请求即便旧的请求还未被响应，这样就能够将多个命令发送到服务器，而不用等待回复，最后在一个步骤中读取该答复。这就是管道（pipelining），是一种几十年来普遍使用的技术。

　　例如许多 POP3 协议已经实现支持这个功能，大大加快了从服务器下载新邮件的过程。

2三、怎么理解 Redis 事务？

　　事务是一个单独的隔离操做：事务中的全部命令都会序列化、按顺序地执行，事务在执行的过程当中，不会被其余客户端发送来的命令请求所打断。

　　事务是一个原子操做：事务中的命令要么所有被执行，要么所有都不执行。

2四、Redis 事务相关的命令有哪几个？

　　MULTI、EXEC、DISCARD、WATCH。

2五、Redis key 的过时时间和永久有效分别怎么设置？

　　EXPIRE 和 PERSIST 命令。

2六、Redis 如何作内存优化？

　　尽量使用散列表（hashes），散列表使用的内存很是小，因此应尽量将数据模型抽象到一个散列表内。

　　好比在一个web系统中有一个用户对象，不要为这个用户的名称、姓氏、邮箱、密码设置单独的key，而是应该把这个用户的全部信息存储到一张散列表里面。

2七、Redis 回收进程如何工做的？

　　一个客户端运行了新的命名，添加了新的数据。Redis 检查内存使用状况，若是大于maxmemory的限制，则根据设定好的策略进行回收。

　　不断地穿越内存限制的边界，经过不断达到边界而后不断地回收回到边界一下。若是一个命令致使大量内存被使用，不用多久内存限制就会被内存使用量超越。

2八、加锁机制

 

2九、锁互斥机制

 

30、watch dog自动延期机制

 

3一、可重入加锁机制

 

3二、释放锁机制

 

3三、上述Redis分布式锁的缺点

 

3四、使用过 Redis 分布式锁吗？它是怎么实现的？

　　先用setnx来争抢锁，抢到后，再用expire给锁加一个过时时间防止锁忘记释放。

　　若在setnx以后执行expire以前进程之外crash或者重启维护会如何？

　　set 指令有很是复杂的参数，这个能够同时把setnx和expire合成一条指令来使用。

3五、使用过 Redis 作异步队列吗？如何使用？什么缺点？

　　使用list结构做为队列，rpush生成消息，lpop消费消息。当lpop没有消息时，要适当sleep一会再重试。

　　缺点：

　　　　在消费者下线的状况下，生成的消息会丢失，得使用专业的消息队列如 rabbitmq等。

　　　　不能生产一次消费屡次

　　　　使用pub/sub主题订阅者模式，能够实现1：N的消息队列。

3六、什么是缓存穿透？如何避免？什么是缓存雪崩？如何避免？

缓存穿透：

　　通常的缓存系统，都是按照key去缓存查询，若是不存在对应的value，就应该去后端系统查找（好比DB）。一些恶意的请求会故意查询不存在的key，请求量很大，就会对后端系统形成很大的压力。这就叫作缓存穿透。

缓存穿透避免：

　　1.对查询结果为空的状况也进行缓存，缓存时间设置短一点，或者该key对应的数据insert以后清理缓存。

　　2.对必定不存在的key进行过滤，能够把全部的可能存在的key放到一个大的Bitmap中，查询时经过该bitmap过滤。

缓存雪崩：

　　当缓存服务器重启或者大量缓存集中在某一个时间段失效，这样在失效的时候，会给后端系统带来很大的压力。致使系统崩溃。

缓存雪崩避免：

　　1.缓存失效后，经过加锁或队列来控制读数据库写缓存的线程数量。好比对某个key只容许一个线程查询数据和写缓存，其余线程等待。

　　2.作二级缓存，A1为原始缓存，A2为拷贝缓存，A1失效时，能够访问A2，A1缓存失效时间设置为短时间，A2设置为长期；

　　3.不一样的key，设置不一样的过时时间，让缓存失效的时间点尽可能均匀。

3七、redis 和 memcached什么区别？为何高并发下有时单线程的redis比多线程的memcached效率要高？

 

3八、使用 redis 如何设计分布式锁？说一下实现思路？使用zk能否实现？两种方式有什么区别？

 

3九、知道 redis 的持久化吗？底层是如何实现的？有什么优势缺点？

 

40、缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩解决方案？

 

4一、在选择缓存时，何时选择 redis，何时选择memcached?

 

4二、Redis常见的性能问题和解决方案？

 

4三、Redis的数据淘汰策略有哪些？

 

4四、Redis当中有哪些数据结构？

 

4五、使用 Redis 作过异步队列吗？是如何实现的？

 

4六、Redis 如何实现延时队列？