Redis面试题
1.什么是Redis
redis是一个高可用的，高性能的key-value数据库。
优点：
- Redis可以持久化数据，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候进行在次加载。
- redis不仅仅支持简单的key-value类型，还支持list，set，zset，hash等数据结构存储
- redis支持数据备份，即master-slave模式的数据备份
- 所有的操作都是原子化的，单个操作是原子性的。多个操作也支持事务，即原子性，通过 MULTI 和 EXEC指令包起来
2.Redis的数据类型
支持五种数据类型：string、hash、list、set、zset、bit
3.使用的好处
- 查询速度快，因为数据都在内存中
- 支持丰富的数据类型，支持string、 hash、list、set、zset等
- 支持事务，操作是原子性的，要么都成功要么都失败
- 丰富的特性，可用于缓存，消息，按key设置过期时间，过期后自动删除
- 一个字符串最大存储容量512M
4.Redis 是单进程单线程的？
Redis 是单进程单线程的，redis 利用队列技术将并发访问变为串行访问，消
除了传统数据库串行控制的开销。
5.Redis 的持久化机制是什么？各自的优缺点？
redis提供两种持久化方式AOF和RDB
RDB持久化： 是指用数据集快照的方式半持久化模式，记录 redis 数据库的所有键值对,在某个时间点将数据写入一个临时文件，持久化结束后，用这个临时文件替换上次持久化的文件，达到数据恢复
优点：
- 只有一个dump.rdb文件，方便持久化
- 容灾性好，文件可以单独保存
- 性能最大化，fork子线程来进行持久化，主线程不会有任何影响，保证了redis的高性能
- 相对于数据集大时候，比Aof的启动效率更好
缺点
- 数据安全性低，因为数据是间隔一段时间在进行持久化的，如果期间断电会丢失数据
AOF持久化：是指以所有的命令行记录以redis命令请求协议的格式完全持久化存储，保存为aof文件。
优点
- 数据安全，aof 持久化可以配置 appendfsync 属性，有 always，每进行一次命令操作就记录到 aof 文件中一次
- 通过append模式写文件，即使中途宕机，可以通过redis-check-aof工具解决数据一致性问题
- AOF的rewriter模式，。AOF 文件没被 rewrite 之前（文件过大时会对命令进行合并重写），可以删除其中的某些命令（比如误操作的 flushall）)
缺点：
- AOF文件比RDB文件大，且恢复速度很慢
- 数据集大的时候，比rdb启动效率低。
6.Redis 常见性能问题和解决方案
1.Master最好不要写内存快照，如果写内存快照，save命令调度rdbSave函数，会阻塞主线程工作，当快照比较大的时候，对性能影响比较大，会间断服务。
2.如果数据比较重要，某个Slave开启AOF备份数据，策略设置每秒同步。
3.为了主从复制的速度和连接稳定性，Master和Slave最好在同一个局域网
4.避免在压力很大的主库上增加从库。
5.主从复制不要用图状结构，用单向链表结构更为稳定，即：Master <- Slave1<- Slave2 <- Slave3…这样的结构方便解决单点故障问题，实现 Slave 对 Master的替换。如果 Master 挂了，可以立刻启用 Slave1 做 Master，其他不变。
7.redis 过期键的删除策略？
- 定时删除:在设置键的过期时间的同时，创建一个定时器 timer). 让定时器在键的过期时间来临时，立即执行对键的删除操作
- 惰性删除:放任键过期不管，但是每次从键空间中获取键时，都检查取得的键是否过期，如果过期的话，就删除该键;如果没有过期，就返回该键
- 定期删除:每隔一段时间程序就对数据库进行一次检查，删除里面的过期键。至于要删除多少过期键，以及要检查多少个数据库，则由算法决定。
8.Redis的回收策略（淘汰策略）
- volatile-lru：从已设置过期时间的数据集中挑选最近最少使用的数据淘汰。
- volatile-ttl：从已设置过期时间的数据集中挑选将要过期的数据淘汰
- volatils-random：从已设置过期时间的数据集中选择任意数据淘汰。
- allkeys-lru: 从数据集中挑选最近最少使用的数据淘汰
- allkeys-random：从数据集中挑选任意数据淘汰
- no-enviction（驱逐）：禁止驱逐数据。
使用策略规则：
1、如果数据呈现幂律分布，也就是一部分数据访问频率高，一部分数据访问频率
低，则使用 allkeys-lru
2、如果数据呈现平等分布，也就是所有的数据访问频率都相同，则使用
allkeys-random
9.为什么 redis 需要把所有数据放到内存中
Redis 为了达到最快的读写速度将数据都读到内存中，并通过**异步的方式将数据写入磁盘。**所以 redis 具有快速和数据持久化的特征。如果不将数据放在内存中，磁盘 I/O 速度为严重影响 redis 的性能。在内存越来越便宜的今天，redis 将会越来越受欢迎。如果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。
10.Redis的同步机制
Redis可以使用主从同步，从从同步。第一次同步时，主节点做一次bgsave，并同时将后续所有的操作记录到内存buff中，待完成后将rdb文件全量同步到复制节点，复制节点接受完成后将rdb镜像加载到内存，加载完成后在通知主节点，将期间的修改记录同步到复制节点进行重放就完成了同步过程。
11.Pipeline 有什么好处，为什么要用 pipeline？
可以将多次 IO 往返的时间缩减为一次，前提是 pipeline 执行的指令之间没有因果相关性。使用 redis-benchmark 进行压测的时候可以发现影响 redis 的 QPS峰值的一个重要因素是 pipeline 批次指令的数目。
12.Redis 集群方案什么情况下会导致整个集群不可用？
有 A，B，C 三个节点的集群,在没有复制模型的情况下,如果节点 B 失败了，那么整个集群就会以为缺少 5501-11000 这个范围的槽而不可用
13.说说Redis哈希槽的概念
Redis没有使用hash一致性而是引入了哈希槽的概念，Redis有16384个哈希槽，每个key通过CRC16校验后对16384取模来决定放置那个槽集群的每个节点负责一部分hash槽。
14.怎么理解 Redis 事务？
1.）事务是一个单独的隔离操作：事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行。事务在执行的过程中，不会被其他客户端发送来的命令请求所打断。
2.事务是一个原子操作：事务中的命令要么全部被执行，要么全部都不执行。
14.Redis 的内存用完了会发生什么
如果达到设置的上限，Redis 的写命令会返回错误信息（但是读命令还可以正常返回。）或者你可以将 Redis 当缓存来使用配置淘汰机制，当 Redis 达到内存上限时会冲刷掉旧的内容。
15.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一定大小的时候，就会施行数据淘汰策略。
16.Redis 最适合的场景？
1、会话缓存（Session Cache）**
2、**全页缓存（FPC）
3、队列：Reids 在内存存储引擎领域的一大优点是提供 list 和 set 操作，这使得 Redis能作为一个很好的消息队列平台来使用。Redis 作为队列使用的操作，就类似于本地程序语言（如 Python）对 list 的 push/pop 操作。
4.，排行榜/计数器：Redis 在内存中对数字进行递增或递减的操作实现的非常好。集合（Set）和有序集合（Sorted Set）也使得我们在执行这些操作的时候变的非常简单，Redis 只是正好提供了这两种数据结构。所以，我们要从排序集合中获取到排名最靠前的 10
个用户–我们称之为“user_scores”，我们只需要像下面一样执行即可： 当然，这是假定你是根据你用户的分数做递增的排序。如果你想返回用户及用户的分数，你需要这样执行： ZRANGE user_scores 0 10 WITHSCORES Agora Games 就是一个很好的例子，用 Ruby 实现的，它的排行榜就是使用 Redis 来存储数据的，你可以在这里看到
5.发布/订阅
17.假如 Redis 里面有 1 亿个 key，其中有 10w 个 key 是以某个固定的已知的前缀开头的，如果将它们全部找出来？
使用 keys 指令可以扫出指定模式的 key 列表。redis 的单线程的。keys 指令会导致线程阻塞一段时间，线上服务会停顿，直到指令执行完毕，服务才能恢复。这个时候可以使用 scan 指令，scan 指令可以无阻塞的提取出指定模式的 key 列表，但是会有一定的重复概率，在客户端做一次去重就可以了，但是整体所花费的时间会比直接用 keys 指令长
18.使用过 Redis 做异步队列么，你是怎么用的
一般使用 list 结构作为队列，rpush 生产消息，lpop 消费消息。当 lpop 没有消息的时候，要适当 sleep 一会再重试
如果对方追问 redis 如何实现延时队列？
使用 sortedset，拿时间戳作为score，消息内容作为 key 调用 zadd 来生产消息，消费者用 zrangebyscore 指令获取 N 秒之前的数据轮询进行处理。
19.使用过 Redis 分布式锁么，它是什么回事？
先拿 setnx 来争抢锁，抢到之后，再用 expire 给锁加一个过期时间防止锁忘记了释放。
这时候对方会告诉你说你回答得不错，然后接着问如果在 setnx 之后执行 expire之前进程意外 crash 或者要重启维护了，那会怎么样？
这时候你要给予惊讶的反馈：唉，是喔，这个锁就永远得不到释放了。紧接着你需要抓一抓自己得脑袋，故作思考片刻，好像接下来的结果是你主动思考出来的，然后回答：我记得 set 指令有非常复杂的参数，这个应该是可以同时把 setnx 和expire 合成一条指令来用的！对方这时会显露笑容，心里开始默念：摁，这小子还不错。