介紹：Redis 是一個(gè)開源的使用 ANSI C 語言編寫、遵守 BSD 協(xié)議、支持網(wǎng)絡(luò)、可基于內(nèi)存亦可持久化的日志型、Key-Value 數(shù)據(jù)庫，并提供多種語言的 API的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。

推薦：《redis教程》

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫遵循 ACID 規(guī)則。而 Nosql（Not Only SQL 的縮寫，是對(duì)不同于傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的統(tǒng)稱） 一般為分布式而分布式一般遵循 CAP 定理。

Github 源碼：https://github.com/antirez/redis

Redis 官網(wǎng)：https://redis.io/

Redis支持的數(shù)據(jù)類型？

String字符串：

格式: set key value

string類型是二進(jìn)制安全的。意思是redis的string可以包含任何數(shù)據(jù)。比如jpg圖片或者序列化的對(duì)象 。

string類型是Redis最基本的數(shù)據(jù)類型，一個(gè)鍵最大能存儲(chǔ)512MB。

Hash（哈希）

格式: hmset name key1 value1 key2 value2

Redis hash 是一個(gè)鍵值(key=>value)對(duì)集合。

Redis hash是一個(gè)string類型的field和value的映射表，hash特別適合用于存儲(chǔ)對(duì)象。

List（列表）

Redis 列表是簡(jiǎn)單的字符串列表，按照插入順序排序。你可以添加一個(gè)元素到列表的頭部（左邊）或者尾部（右邊）

格式: lpush name value

在 key 對(duì)應(yīng) list 的頭部添加字符串元素

格式: rpush name value

在 key 對(duì)應(yīng) list 的尾部添加字符串元素

格式: lrem name index

key 對(duì)應(yīng) list 中刪除 count 個(gè)和 value 相同的元素

格式: llen name

返回 key 對(duì)應(yīng) list 的長度

Set（集合）

格式: sadd name value

Redis的Set是string類型的無序集合。

集合是通過哈希表實(shí)現(xiàn)的，所以添加，刪除，查找的復(fù)雜度都是O(1)。

zset(sorted set：有序集合)

格式: zadd name score value

Redis zset 和 set 一樣也是string類型元素的集合,且不允許重復(fù)的成員。

不同的是每個(gè)元素都會(huì)關(guān)聯(lián)一個(gè)double類型的分?jǐn)?shù)。redis正是通過分?jǐn)?shù)來為集合中的成員進(jìn)行從小到大的排序。

zset的成員是唯一的,但分?jǐn)?shù)(score)卻可以重復(fù)。

什么是Redis持久化？Redis有哪幾種持久化方式？?jī)?yōu)缺點(diǎn)是什么？

持久化就是把內(nèi)存的數(shù)據(jù)寫到磁盤中去，防止服務(wù)宕機(jī)了內(nèi)存數(shù)據(jù)丟失。

Redis 提供了兩種持久化方式:RDB（默認(rèn)） 和AOF

RDB：

rdb是Redis DataBase縮寫

功能核心函數(shù)rdbSave(生成RDB文件)和rdbLoad（從文件加載內(nèi)存）兩個(gè)函數(shù)

AOF:

Aof是Append-only file縮寫

每當(dāng)執(zhí)行服務(wù)器(定時(shí))任務(wù)或者函數(shù)時(shí)flushAppendOnlyFile 函數(shù)都會(huì)被調(diào)用， 這個(gè)函數(shù)執(zhí)行以下兩個(gè)工作

aof寫入保存：

WRITE：根據(jù)條件，將 aof_buf 中的緩存寫入到 AOF 文件

SAVE：根據(jù)條件，調(diào)用 fsync 或 fdatasync 函數(shù)，將 AOF 文件保存到磁盤中。

存儲(chǔ)結(jié)構(gòu):

內(nèi)容是redis通訊協(xié)議(RESP )格式的命令文本存儲(chǔ)。

比較：

1、aof文件比rdb更新頻率高，優(yōu)先使用aof還原數(shù)據(jù)。

2、aof比rdb更安全也更大

3、rdb性能比aof好

4、如果兩個(gè)都配了優(yōu)先加載AOF

剛剛上面你有提到redis通訊協(xié)議(RESP )，能解釋下什么是RESP？有什么特點(diǎn)？（可以看到很多面試其實(shí)都是連環(huán)炮，面試官其實(shí)在等著你回答到這個(gè)點(diǎn)，如果你答上了對(duì)你的評(píng)價(jià)就又加了一分）

RESP 是redis客戶端和服務(wù)端之前使用的一種通訊協(xié)議；

RESP 的特點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、快速解析、可讀性好

For Simple Strings the first byte of the reply is "+" 回復(fù)

For Errors the first byte of the reply is "-" 錯(cuò)誤

For Integers the first byte of the reply is ":" 整數(shù)

For Bulk Strings the first byte of the reply is "$" 字符串

For Arrays the first byte of the reply is "*" 數(shù)組

Redis 有哪些架構(gòu)模式？講講各自的特點(diǎn)

單機(jī)版

特點(diǎn)：簡(jiǎn)單

問題：

1、內(nèi)存容量有限 2、處理能力有限 3、無法高可用。

主從復(fù)制

Redis 的復(fù)制（replication）功能允許用戶根據(jù)一個(gè) Redis 服務(wù)器來創(chuàng)建任意多個(gè)該服務(wù)器的復(fù)制品，其中被復(fù)制的服務(wù)器為主服務(wù)器（master），而通過復(fù)制創(chuàng)建出來的服務(wù)器復(fù)制品則為從服務(wù)器（slave）。 只要主從服務(wù)器之間的網(wǎng)絡(luò)連接正常，主從服務(wù)器兩者會(huì)具有相同的數(shù)據(jù)，主服務(wù)器就會(huì)一直將發(fā)生在自己身上的數(shù)據(jù)更新同步 給從服務(wù)器，從而一直保證主從服務(wù)器的數(shù)據(jù)相同。

特點(diǎn)：

1、master/slave 角色

2、master/slave 數(shù)據(jù)相同

3、降低 master 讀壓力在轉(zhuǎn)交從庫

問題：

無法保證高可用

沒有解決 master 寫的壓力

哨兵

Redis sentinel 是一個(gè)分布式系統(tǒng)中監(jiān)控 redis 主從服務(wù)器，并在主服務(wù)器下線時(shí)自動(dòng)進(jìn)行故障轉(zhuǎn)移。其中三個(gè)特性：

監(jiān)控（Monitoring）： Sentinel 會(huì)不斷地檢查你的主服務(wù)器和從服務(wù)器是否運(yùn)作正常。

提醒（Notification）： 當(dāng)被監(jiān)控的某個(gè) Redis 服務(wù)器出現(xiàn)問題時(shí)， Sentinel 可以通過 API 向管理員或者其他應(yīng)用程序發(fā)送通知。

自動(dòng)故障遷移（Automatic failover）： 當(dāng)一個(gè)主服務(wù)器不能正常工作時(shí)， Sentinel 會(huì)開始一次自動(dòng)故障遷移操作。

特點(diǎn)：

1、保證高可用

2、監(jiān)控各個(gè)節(jié)點(diǎn)

3、自動(dòng)故障遷移

缺點(diǎn)：主從模式，切換需要時(shí)間丟數(shù)據(jù)

沒有解決 master 寫的壓力

集群（proxy 型）：

Twemproxy 是一個(gè) Twitter 開源的一個(gè) redis 和 memcache 快速/輕量級(jí)代理服務(wù)器； Twemproxy 是一個(gè)快速的單線程代理程序，支持 Memcached ASCII 協(xié)議和 redis 協(xié)議。

特點(diǎn)：1、多種 hash 算法：MD5、CRC16、CRC32、CRC32a、hsieh、murmur、Jenkins

2、支持失敗節(jié)點(diǎn)自動(dòng)刪除

3、后端 Sharding 分片邏輯對(duì)業(yè)務(wù)透明，業(yè)務(wù)方的讀寫方式和操作單個(gè) Redis 一致

缺點(diǎn)：增加了新的 proxy，需要維護(hù)其高可用。

failover 邏輯需要自己實(shí)現(xiàn)，其本身不能支持故障的自動(dòng)轉(zhuǎn)移可擴(kuò)展性差，進(jìn)行擴(kuò)縮容都需要手動(dòng)干預(yù)

集群（直連型）：

從redis 3.0之后版本支持redis-cluster集群，Redis-Cluster采用無中心結(jié)構(gòu)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)保存數(shù)據(jù)和整個(gè)集群狀態(tài),每個(gè)節(jié)點(diǎn)都和其他所有節(jié)點(diǎn)連接。

特點(diǎn)：

1、無中心架構(gòu)（不存在哪個(gè)節(jié)點(diǎn)影響性能瓶頸），少了 proxy 層。

2、數(shù)據(jù)按照 slot 存儲(chǔ)分布在多個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)共享，可動(dòng)態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)分布。

3、可擴(kuò)展性，可線性擴(kuò)展到 1000 個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)可動(dòng)態(tài)添加或刪除。

4、高可用性，部分節(jié)點(diǎn)不可用時(shí)，集群仍可用。通過增加 Slave 做備份數(shù)據(jù)副本

5、實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng) failover，節(jié)點(diǎn)之間通過 gossip 協(xié)議交換狀態(tài)信息，用投票機(jī)制完成 Slave到 Master 的角色提升。

缺點(diǎn)：

1、資源隔離性較差，容易出現(xiàn)相互影響的情況。

2、數(shù)據(jù)通過異步復(fù)制,不保證數(shù)據(jù)的強(qiáng)一致性

什么是一致性哈希算法？什么是哈希槽？

Redis常用命令？

Keys pattern

*表示區(qū)配所有

以bit開頭的

查看Exists key是否存在

Set

設(shè)置 key 對(duì)應(yīng)的值為 string 類型的 value。

setnx

設(shè)置 key 對(duì)應(yīng)的值為 string 類型的 value。如果 key 已經(jīng)存在，返回 0，nx 是 not exist 的意思。

刪除某個(gè)key

第一次返回1 刪除了 第二次返回0

Expire 設(shè)置過期時(shí)間（單位秒）

TTL查看剩下多少時(shí)間

返回負(fù)數(shù)則key失效，key不存在了

Setex

設(shè)置 key 對(duì)應(yīng)的值為 string 類型的 value，并指定此鍵值對(duì)應(yīng)的有效期。

Mset

一次設(shè)置多個(gè) key 的值，成功返回 ok 表示所有的值都設(shè)置了，失敗返回 0 表示沒有任何值被設(shè)置。

Getset

設(shè)置 key 的值，并返回 key 的舊值。

Mget

一次獲取多個(gè) key 的值，如果對(duì)應(yīng) key 不存在，則對(duì)應(yīng)返回 nil。

Incr

對(duì) key 的值做加加操作,并返回新的值。注意 incr 一個(gè)不是 int 的 value 會(huì)返回錯(cuò)誤，incr 一個(gè)不存在的 key，則設(shè)置 key 為 1

incrby

同 incr 類似，加指定值 ，key 不存在時(shí)候會(huì)設(shè)置 key，并認(rèn)為原來的 value 是 0

Decr

對(duì) key 的值做的是減減操作，decr 一個(gè)不存在 key，則設(shè)置 key 為-1

Decrby

同 decr，減指定值。

Append

給指定 key 的字符串值追加 value,返回新字符串值的長度。

Strlen

取指定 key 的 value 值的長度。

persist xxx(取消過期時(shí)間)

選擇數(shù)據(jù)庫（0-15庫）

Select 0 //選擇數(shù)據(jù)庫

move age 1//把a(bǔ)ge 移動(dòng)到1庫

Randomkey隨機(jī)返回一個(gè)key

Rename重命名

Type 返回?cái)?shù)據(jù)類型

08

使用過Redis分布式鎖么，它是怎么實(shí)現(xiàn)的？

先拿setnx來爭(zhēng)搶鎖，搶到之后，再用expire給鎖加一個(gè)過期時(shí)間防止鎖忘記了釋放。

如果在setnx之后執(zhí)行expire之前進(jìn)程意外crash或者要重啟維護(hù)了，那會(huì)怎么樣？

set指令有非常復(fù)雜的參數(shù)，這個(gè)應(yīng)該是可以同時(shí)把setnx和expire合成一條指令來用的！

09

使用過Redis做異步隊(duì)列么，你是怎么用的？有什么缺點(diǎn)？

一般使用list結(jié)構(gòu)作為隊(duì)列，rpush生產(chǎn)消息，lpop消費(fèi)消息。當(dāng)lpop沒有消息的時(shí)候，要適當(dāng)sleep一會(huì)再重試。

缺點(diǎn)：

在消費(fèi)者下線的情況下，生產(chǎn)的消息會(huì)丟失，得使用專業(yè)的消息隊(duì)列如rabbitmq等。

能不能生產(chǎn)一次消費(fèi)多次呢？

使用pub/sub主題訂閱者模式，可以實(shí)現(xiàn)1:N的消息隊(duì)列。

10

什么是緩存穿透？如何避免？什么是緩存雪崩？何如避免？

緩存穿透

一般的緩存系統(tǒng)，都是按照key去緩存查詢，如果不存在對(duì)應(yīng)的value，就應(yīng)該去后端系統(tǒng)查找（比如DB）。一些惡意的請(qǐng)求會(huì)故意查詢不存在的key,請(qǐng)求量很大，就會(huì)對(duì)后端系統(tǒng)造成很大的壓力。這就叫做緩存穿透。

如何避免？

1：對(duì)查詢結(jié)果為空的情況也進(jìn)行緩存，緩存時(shí)間設(shè)置短一點(diǎn)，或者該key對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)insert了之后清理緩存。

2：對(duì)一定不存在的key進(jìn)行過濾。可以把所有的可能存在的key放到一個(gè)大的Bitmap中，查詢時(shí)通過該bitmap過濾。

緩存雪崩

當(dāng)緩存服務(wù)器重啟或者大量緩存集中在某一個(gè)時(shí)間段失效，這樣在失效的時(shí)候，會(huì)給后端系統(tǒng)帶來很大壓力。導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。

如何避免？

1：在緩存失效后，通過加鎖或者隊(duì)列來控制讀數(shù)據(jù)庫寫緩存的線程數(shù)量。比如對(duì)某個(gè)key只允許一個(gè)線程查詢數(shù)據(jù)和寫緩存，其他線程等待。

2：做二級(jí)緩存，A1為原始緩存，A2為拷貝緩存，A1失效時(shí)，可以訪問A2，A1緩存失效時(shí)間設(shè)置為短期，A2設(shè)置為長期

3：不同的key，設(shè)置不同的過期時(shí)間，讓緩存失效的時(shí)間點(diǎn)盡量均勻。