Redis 全稱 Remote Dictionary Server（即遠程字典服務），它是一個基于內存實現的鍵值型非關系（NoSQL）數據庫

1. 談下你對 Redis 的了解？

三點：

• 為什么要引入

一般用mysql,oracle，由于數據庫持久化數據主要是面向磁盤，而磁盤的讀寫比較慢，一般的管理系統上，由于不存在，因此沒有需要瞬間讀寫大量數據的要求，這時候傳統數據庫是沒有問題的。但是如果面對一個高并發的場景，比如搶票、發紅包等，或者是主頁訪問量瞬間比較大的時候，一瞬間會有成千上問的請求的到來高并發，需要系統在極短的時間內完成成千上萬次的讀寫操作。這時候數據庫根本承受不來，很容易造成數據庫系統的癱瘓，最終導致服務器宕機。

為了解決這個問題，我們可以引入nosql技術。nosql也是一種數據庫，它是基于內存的，并提供一定的持久化功能。redis和mongodb是當前使用最廣泛的nosql技術。

• 是什么？

Redis 全稱 Remote Dictionary Server（即遠程字典服務），它是一個基于內存實現的鍵值型非關系（NoSQL）數據庫，由意大利人用C語言所創

redis不僅可以將數據完全保存在內存中，還可以通過磁盤實現數據的持久化支持

redis支持豐富的數據類型，包括string、list、set、zset、hash等多種數據結構，因此它也被稱為【數據結構服務器

redis支持主從同步，即master-slave主從復制模式。數據可以從主服務器向任意數量的從服務器上同步，有效的保證數據的安全性

Redis 支持多種編程語言，包括 C、C++、Python、Java、PHP、Ruby、Lua 等語言。

與SQL型數據不同，redis沒有提供新建數據庫的操作，因為它自帶了16（0-15）個數據庫（默認使用0庫）。在同一個庫中，key是唯一存在的、不允許重復的，它就像一把“密鑰”，只能打開一把“鎖”。鍵值存儲的本質就是使用key來標識value，當想要檢索value時，必須使用與value對應的key進行查找

• redis架構

客戶端和服務端可以位于同一臺計算機上，也可以位于不同的計算機上。服務端是整個架構的“大腦”，能夠把數據存儲到內存中，并且起到管理數據的作用 .Redis 基于內存來實現數據的存儲，因此其速度非常快。但是我們知道，計算機的內存是非常珍貴的資源，所以 Redis 不適合存儲較大的文件或者二進制數據，否則會出現錯誤，Redis 適合存儲較小的文本信息。理論上 Redis 的每個 key、value 的大小不超過 512 MB

2. Redis 一般都有哪些使用場景？

• 緩存—熱數據
• 計數器
• 隊列
• 分布式鎖與單線程機制
• 排行榜
• 最新列表
• 高并發讀寫
• 位操作大數據處理）redis中setbit(位操作)的實際應用 - 云+社區 - 騰訊云 (tencent.com)

3. Redis 有哪些常見的功能？

• 哨兵(sentinel)和復制（replication）
• 事務
• LUA腳本
• 持久化（Persistence）
• 集群（Cluster）

4. Redis 支持的數據類型有哪些？

• string（字符串）
• hash（哈希散列）
• list（列表）
• set（集合）
• zset（sorted set：有序集合）
• HyperLogLog 類型(來統計一個集合中不重復的元素個數)
• Redis 5.0 提供的 Stream(支持消息隊列)

注意：這里指的數據類型是 Value（值） 的數據類型，而非 key。

5. Redis 為什么這么快？?

• Redis 是一款純內存結構，避免了磁盤 I/O 等耗時操作。
• Redis 命令處理的核心模塊為單線程，減少了鎖競爭，以及頻繁創建線程和銷毀線程的代價，減少了線程上下文切換的消耗。
• 采用了 I/O 多路復用機制，大大提升了并發效率。
• 高效的數據結構(簡單動態字符串、內存重新分配、雙端鏈表等)
• 底層模型不同，Redis并沒有使用OS提供的Swap，而是自己實現構建了VM的工作機制。

6. 什么是緩存穿透？怎么解決？

如果在請求數據時，在緩存層和數據庫層都沒有找到符合條件的數據，也就是說，在緩存層和數據庫層都沒有命中數據，那么，這種情況就叫作緩存穿透。

解決方式：

• 把空對象緩存起來。當第一次從數據庫中查詢出來的結果為空時，我們就將這個空對象加載到緩存，并設置合理的過期時間，這樣，就能夠在一定程度上保障后端數據庫的安全
• 第二種解決緩存穿透問題的解決方案：就是使用布隆過濾器

7. 什么是緩存雪崩？該如何解決？

如果在某一時刻緩存集中失效，或者緩存系統出現故障，所有的并發流量就會直接到達數據庫。

解決方式：

• 保證 Redis 的高可用。
• 使用限流降級的方式防止緩存雪崩。
• 通過數據預熱的方式將可能大量訪問的數據加載到緩存，在即將發生大并發訪問的時候，提前手動觸發加載不同的數據到緩存中，并為數據設置不同的過期時間，讓緩存失效的時間點盡量均勻，不至于在同一時刻全部失效。

8. 怎么保證緩存和數據庫數據的一致性？CAP理論？

• 雙清延遲清理策略：數據變化前和后都進行緩存清理，事務完成后再次清理。也可以最后監聽binlog，再把數據刷入緩存中。
• 隊列清理，mq中間件接入redis，這樣做小型系統能支撐業務并發，大型系統會產生較高延遲，影響使用。

9. Redis 持久化有幾種方式？

由于Redis的數據都存放在內存中，如果沒有配置持久化，redis重啟后數據就全丟失了，于是需要開啟redis的持久化功能，將數據保存到磁盤上，當redis重啟后，可以從磁盤中恢復數據。redis提供兩種方式進行持久化：

• RDB快照持久化：

時間間隔內將內存的數據集快照寫到磁盤。恢復快，節省數據空間，但是當redis故障，仍會丟失部分數據

命令：

BGSAVE：Redis會調用fork來創建一個子進程，然后子進程負責將所有數據的快照寫入硬盤，而父進程則繼續處理命令請求。

save 60 10000：Redis最近一次創建快照之后開始算起，當“60秒之內有10000次寫入”這個條件被滿足時，Redis就會自動觸發BGSAVE命令

• AOF（append only file）持久化

AOF持久化 的實時性更好，原理是將Redis的操作日志以追加的方式寫入文件，但是不加以控制的話，AOF文件的體積可能會比快照文件大好幾倍，恢復慢，可以通過冗余命令（BGREWRITEAOF）來重寫（rewrite）AOF文件來減小AOF文件的體積

參數：

appendonly yes 開關

appendfsync always #每次有數據修改發生時都會寫入AOF文件,這樣會嚴重降低Redis的速度

appendfsync everysec #每秒鐘同步一次，顯示地將多個寫命令同步到硬盤

appendfsync no #讓操作系統決定何時進行同步

10. Redis 怎么實現分布式鎖？

• 使用MySQL，基于唯一索引。
• 使用ZooKeeper，基于臨時有序節點。
• 使用Redis，基于setnx命令

加鎖：使用setnx key value命令，如果key不存在，設置value(加鎖成功)。如果已經存在lock(也就是有客戶端持有鎖了)，則設置失敗(加鎖失敗)。

解鎖：使用del命令，通過刪除鍵值釋放鎖。釋放鎖之后，其他客戶端可以通過setnx命令進行加鎖

1.防止死鎖：要有個超時的機制，在設置key的值時，需要加上有效時間，如果有效時間過期了，就會自動失效，就不會出現死鎖。

2.支持可重入鎖：加鎖成功后使用hset命令value=1，使用hincrby自增，解鎖時，先判斷可重復次數是否大于0，大于0則減一，否則刪除鍵值，釋放鎖資源

3.加鎖失敗后阻塞等待，等鎖釋放后再次嘗試加鎖

11. Redis 淘汰策略有哪些？

在Redis中，允許用戶設置最大使用內存大小server.maxmemory，當Redis 內存數據集大小上升到一定大小的時候，就會施行數據淘汰策略。

• volatile-lru:從已設置過期的數據集中挑選最近最少使用的淘汰
• volatile-ttr:從已設置過期的數據集中挑選將要過期的數據淘汰
• volatile-random:從已設置過期的數據集中任意挑選數據淘汰
• allkeys-lru:從數據集中挑選最近最少使用的數據淘汰
• allkeys-random:從數據集中任意挑選數據淘汰
• noenviction:禁止淘汰數據

redis淘汰數據時還會同步到aof

12. Redis 常見性能問題和解決方案？

• Master最好不要做任何持久化工作，包括內存快照和AOF日志文件，特別是不要啟用內存快照做持久化。
• 如果數據比較重要，某個Slave開啟AOF備份數據，策略設置為每秒同步一次
• 為了主從復制的速度和連接的穩定性，Master和Slave最好在同一個局域網內,盡量避免在壓力很大的主庫上增加從庫
• Master調用BGREWRITEAOF重寫AOF文件，AOF在重寫的時候會占大量的CPU和內存資源，導致服務load過高，出現短暫服務暫停現象。
• 為了Master的穩定性，主從復制不要用圖狀結構，用單向鏈表結構更穩定，即主從關系為：Master
• redis并發問題可以使用分布式鎖
• redis持久化數據和緩存可以通過集群模式擴容

番外篇

混合持久化方式

Redis 4.0 開始支持 RDB 和 AOF 的混合持久化（默認關閉，可以通過配置項 aof-use-rdb-preamble 開啟）。

redis和memcached比較

• memcached所有的值都是簡單的字符串，redis支持更多的數據類型
• redis速度比memcached快很多
• redis可以持久化數據
• redis支持數據備份，即master-slave模式的數據備份

QPS和TPS

• QPS:應用系統每秒鐘最大能接受的用戶訪問量
• TPS：每秒鐘最大能處理的請求數

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Redis面试宝典12道法的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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