???????在兩個月前的學習中，我看過一個redis相關的講解視頻，是一個叫諸葛的老師，其中分為幾層進行講述，分別是數據類型、分布式鎖、redis常見問題等。當時有記錄一些內容，下面將按照順序進行分享。

（一）常見的數據類型

???????結合視頻的內容，通過一張結構圖來展示各個數據類型之間的關系：

???????常見的數據類型一般都是圖上的幾種：String、Hash、List、Set、有序集合Set。

（1）String

常用操作：
1）字符串常用操作

set key value;
mset key valye [key value …]; //批量存儲字符串鍵值對
setnx key value; //存入一個不存在的字符串鍵值對
get key [key …];
del key [key …];
expire key seconds //設置一個鍵的過期時間

2）原子加減

incr key //將key中存儲的數字加1
decr key //將key中存儲的數字減1
incrby key increment //將key所存儲的值加上increment
decrby key decrement //將key所存儲的值減去decrement

3）分布式鎖

setnx [key] true //返回1代表取鎖成功，返回0代表獲取鎖失敗
del [key] //釋放鎖，即刪除鎖
set [key] true ex 10nx //防止程序意外終止導致死鎖，即設置過期時間

同時還可以存儲對象數據，不過需要將對象數據轉Json數據格式。

應用場景：
1）計數器

incr article:readcount:{文章id} //針對文章id的閱讀值，做原子性的+1操作
get article:readcount:{文章id} //獲取閱讀數

2）分布式系統全局序列號

increby orderid 100 //redis批量生成序列號提升性能
解釋：一次操作取100個編號，利用自增部分來使用編號。從性能角度分析，原來是操作100次redis進行取值，現在只需要操作一次，從而實現性能提升。

（2）Hash

常用操作：

hset key field value //存儲一個hash表key的值
hsetnx key key field value //存儲一個不存在的hash表的值
hmset key field value [field value …] //在一個哈希表中存儲多個鍵值對
hget key field //獲取哈希表中key對應的field鍵值
hmget key field [key field …] //批量獲取哈希表中的key對應的多個field鍵值
hdel key field [field …] //刪除
hlen key //返回哈希表中key對應的field的數量
hgetall key //返回哈希表中key中所有的鍵值
hincrby key field increment //為哈希表中的key的field鍵的值加上增量increment

應用場景：
1）電商購物車

①以用戶id為key
②商品id為field
③商品數量為value

2）購物車操作

①添加商品->hset cart:1001 10088 1
②增加數量->hincrby cart:1001 10088 1
③商品總數->hlen cart:1001
④刪除商品->hdel cart:1001 10088
⑤獲取購物車所有商品->hgetall cart:1001

（3）List

常用操作：

lpush key value [value …] //將一個或多個值value插入key列表的表頭（最左邊）
rpush key valye [value …] //將一個或多個值value插入key列表的表胃（最右邊）
lpop key //移除并返回key列表的頭元素
rpop key //移除并返回key列表的尾元素
lrange key start top //返回列表key中指定區間內的元素，區間以偏移量start和stop指定。（分正向索引和負向索引）
blpop key [key …] timeout //從key列表表頭彈出一個元素，若列表中沒有元素，阻塞等待timeout秒，如果timeout=0，一直阻塞等待
brpop key [key …] timeout //從key列表表尾彈出一個元素，若列表中沒有元素，阻塞等待timeout秒，如果timeout=0，一直阻塞等待

常用的分布式數據結構：

Stack(棧) = lpush + lpop = FILO
Queue(隊列) = lpush + rpop = FIFO
Blocking MQ(阻塞隊列) = lpush + brpop

應用場景：
1）微博和微信公眾號消息流
???????諸葛老師關注了Caoz，備胎說車等大V。
①CaoZ發微博，消息id為10018

lpush msg:{諸葛老師-ID} 10018

②備胎說車發微博，消息id為10086

lpush msg{諸葛老師-id} 10086

③查看最新微博消息

lrange msg:{諸葛老師-id} 0 4

解釋：可能存在關注同一個人，但是接收到新推送的消息存在延遲，因為底層實現排隊發送，比如優先發送在線人員，在發送不在線的。

（4）Set

常用操作：
（后續補充）

應用場景：
1）抽獎程序（微信小程序等）

2）微信微博點贊、收藏、標簽

3）集合操作實現電商商品篩選

集合的運算（實現關注模型）
1）交集
{a,b,c} {a,c} => {a,c}
2）差集
{a,b,c} {b,d,f,g} => {a,c}
3）并集
{a,b,c} {c,d,f,g} => {a,b,c,d,f,g}

（5）有序Set

常用操作：
（后續補充）

應用場景：
1）實現熱榜排行前十等

底層實現結構：
1）壓縮列表
（后續補充）

2）跳表
???????當壓縮列表達到一個大小時，會從壓縮列表轉化為跳表。跳表結構有點類似mysql底層數據結構，B+tree，即冗余排好序的序號作為結點頭部，利用多路查詢樹的結構進行設計。

（二）分布式鎖

（1）基于原生的redis命令setnx

???????在redis中，基于setnx命令的操作，就可以實現分布式鎖相關業務，與在Java中的redistemplate中是使用setIfAbsent是一致的。

（2）基于redission組件

???????該組件就是基于一系列的分布式場景設置了許多類型的鎖，比如基礎的同步鎖，讀寫鎖等，讀者可以自行探討。
分布式鎖的設計理念：
①對緩存內存進行設置（單值設置，如果存在多個線程進行設置時，只有一個線程能設置成功，其他線程失敗）；
②設置緩存失效時間；（解決因程序出錯，導致死鎖的問題）
③通過lua代碼實現一個鎖續命操作，底層成為看門狗，負責檢測當前鎖是否失效，如果沒有，則重新設置鎖的過期時間；注：lua代碼的執行是一個原子性操作，意味著有么就全部操作正常，要么就全部操作失敗；（確保原子性）

（三）緩存問題

???????當業務代碼涉及到先查詢緩存，如果存在，則取出redis中的緩存值，并且返回，否則查詢數據庫，取到對應內容，再設置到緩存中，并且返回，此時就會出現下述前三個問題。

（1）緩存擊穿(緩存失效)

解釋：也叫熱點Key問題，就是一個被高并發訪問并且緩存重建業務較復雜（意味著對數據庫壓力相對較大）的key突然失效了，無數的請求訪問會在瞬間給數據庫帶來巨大的壓力，導致數據庫服務掛掉（可以理解為redis的緩存暫時沒有，此時高并發情況下，所有線程進到接口時，都會判斷當前redis緩存不存在，因此會有大量的請求訪問數據庫）。
解決方法：
1、互斥鎖：當同個業務不同線程訪問redis未命中時，先獲取一把互斥鎖，然后進行數據庫操作，此時另外一個線程未命中時，拿不到鎖，等待一段時間后重新查詢緩存，此時之前的線程已經重新把數據加載到redis之中了，線程二就直接緩存命中。這樣就不會使得大量訪問進入數據庫。

（2）緩存穿透

解釋：有一個商品被刪掉了，但是在高并發情況下，首先去檢查緩存，此時發現緩存沒有，就去查詢數據庫，此時還是查詢不到，然后就返回不了任何數據。
解決方案：當查詢到數據庫發現不存在時，可以設置一個空值，就可以避免所有請求直接訪問數據庫，減輕數據庫壓力。

（3）緩存雪崩

解釋：當緩存在同一時間內大部分失效，此時導致所有的請求訪問接口時，會同時訪問數據庫，造成數據庫服務訪問壓力過大。
解決方法：在設置過期時間時，利用固定時間+隨機數時間進行設置，避免同一時間大面積緩存失效。

（4）緩存和數據庫雙寫不一致的問題

（后續補充）

（5）緩存數據冷熱分離

解釋：由于redis的資源有限，不可能將所有的數據都防止緩存中，因此只需要裝熱數據緩存在redis中即可，冷數據失效。具體實現原理為設置緩存過期時間即可。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Redis面试汇总笔记的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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