面试宝典-【redis】
目录
1.什么是缓存穿透 ? 怎么解决 ?
2.什么是布隆过滤器
3.什么是缓存击穿 ? 怎么解决 ?
4.什么是缓存雪崩 ? 怎么解决 ?
5.redis做为缓存，mysql数据如何与redis进行同步?(双写)
6.排他锁是如何保证读写、读读互斥的呢？
7.你听说过延时双删吗？为什么不用它呢？
8.redis做为缓存，数据的持久化是怎么做的？
9.这两种持久化方式有什么区别呢？
10.这两种方式，哪种恢复的比较快呢？
11.Redis的数据过期策略有哪些 ?
12.Redis的数据淘汰策略有哪些 ?
13.数据库有1000万数据 ,Redis只能缓存20w数据, 如何保证Redis中的数据都是热点数据 ?
14.Redis的内存用完了会发生什么？
15.Redis分布式锁如何实现 ?
16.如何控制Redis实现分布式锁有效时长呢？
17.redisson实现的分布式锁是可重入的吗？
18.Redis集群有哪些方案, 知道吗 ?
19.介绍一下主从同步 ？
20.主从同步数据的流程？
21.怎么保证Redis的高并发高可用？
22.你们使用redis是单点还是集群,哪种集群？
23.redis的分片集群有什么作用 ？
24.Redis分片集群中数据是怎么存储和读取的？
25.Redis是单线程的，但是为什么还那么快？
26.能解释一下I/O多路复用模型？
27.五种常用的数据类型？
1.什么是缓存穿透 ? 怎么解决 ?
- 缓存穿透是指查询一个一定不存在的数据，如果从存储层查不到数据则不写入缓存，这将导致这个不存在的数据每次请求都要到 DB 去查询，可能导致 DB 挂掉。
解决方案
- 1.缓存空数据，查询返回的数据为空,仍把这个空结果进行缓存
- 2.布隆过滤器
2.什么是布隆过滤器
- 布隆过滤器主要是用于检索一个元素是否在一个集合中。
- 它的底层主要是先去初始化一个比较大数组，里面存放的二进制0或1。在一开始都是0，当一个key来了之后经过3次hash计算，模于数组长度找到数据的下标然后把数组中原来的0改为1，查找数据的时候，使用相同hash函数判断对用位置是否相等
缺点：
- 布隆过滤器有可能会产生一定的误判，我们一般可以设置这个误判率
误判率：数组越小误判率就越大,数组越大误判率就越小,但是同时带来了更多的内存消耗。
3.什么是缓存击穿 ? 怎么解决 ?
- 给某一个key设置了过期时间,当key过期的时候,恰好这时间点对这个key有大量的并发请求过来,这些并发的请求可能会瞬间把DB压垮
解决方案
- 1.分布式锁 （强一致，性能差）
- 2.逻辑过期 使用字段设置过期时间（高可用，性能优）
- 3.不设置过期时间
4.什么是缓存雪崩 ? 怎么解决 ?
- 缓存雪崩是指在同一时段大量的缓存key同时失效或者Redis服务宕机,导致大量请求到达数据库,带来巨大压力。
解决方案
- 1.给不同的key的TTL添加随机值
- 2.利用Redis集群提高服务的可用性
- 3.给业务添加降级限流策略
- 4.添加多级缓存
5.redis做为缓存，mysql数据如何与redis进行同步?(双写)
- 双写一致性:当修改了数据库的数据也要同时更新缓存的数据,缓存和数据库的数据要保持一致
解决方案
- 1.强一致性：
- 使用redisson读写锁
- 2.实时性不高：
- 异步同步数据
6.排他锁是如何保证读写、读读互斥的呢？
- 排他锁底层使用也是setnx，保证了同时只能有一个线程操作 锁住的方法
7.你听说过延时双删吗？为什么不用它呢？
- 延迟双删，如果是写操作，我们先把缓存中的数据删除，然后更新 数据库，最后再延时删除缓存中的数据，其中这个延时多久不太好确定，在 延时的过程中可能会出现脏数据，并不能保证强一致性，所以没有采用它。
8.redis做为缓存，数据的持久化是怎么做的？
- 在Redis中提供了两种数据持久化的方式：1、RDB 2、AOF
注：
- RDB全称Redis Database Backup file (Redis数据备份文件) ,也被叫做Redis数据快照。简单来说就是把内存中的所有数据都记录到磁盘中。当Redis实例故障重启后,从磁盘读取快照文件,恢复数据。redis内部有触发RDB的机制，在redis.conf文件中
- AOF全称为Append Only File (追加文件)。Redis处理的每一个写命令都会记录在AOF文件，可以看做是命令日志文件。AOF默认是关闭的，需要修改redis.conf配置文件来开启AOF
9.这两种持久化方式有什么区别呢？
- RDB是一个快照文件，它是把redis内存存储的数据写到磁盘上，当 redis实例宕机恢复数据的时候，方便从RDB的快照文件中恢复数据。
- AOF的含义是追加文件，当redis操作写命令的时候，都会存储这个文件中， 当redis实例宕机恢复数据的时候，会从这个文件中再次执行一遍命令来恢复数据
10.这两种方式，哪种恢复的比较快呢？
- RDB因为是二进制文件，在保存的时候体积也是比较小的，它恢复 的比较快，但是它有可能会丢数据
- AOF恢复的速度慢一些，但是它丢数据的风险要小很多，在AOF 文件中可以设置刷盘策略
11.Redis的数据过期策略有哪些 ?
- 1.惰性删除，在设置该key过期时间后，我们不去管它，当需要该key 时，我们在检查其是否过期，如果过期，我们就删掉它，反之返回该key。
- 2.定期删除，就是说每隔一段时间，我们就对一些key进行检查，删除里面过期的key
Redis的过期删除策略：惰性删除 + 定期删除两种策略进行配合使用。
12.Redis的数据淘汰策略有哪些 ?
- noeviction:不淘汰任何key,但是内存满时不允许写入新数据,默认就是这种策略
- volatile-ttl:对设置了TTL的key，比较key的剩余TTL值，TTL越小越先被淘汰
- allkeys-random：对全体key，随机进行淘汰。
- volatile-random：对设置了TTL的key，随机进行淘汰。
- allkeys-Iru：对全体key，基于LRU算法进行淘汰
- volatile-Iru:对设置了TTL的key,基于LRU算法进行淘汰
- allkeys-lfu:对全体key，基于LFU算法进行淘汰
- volatile-lfu：对设置了TTL的key，基于LFU算法进行淘汰
注：
- LRU的意思就是最少最近使用，用当前时间减去最后一次访问时间，这个值 越大则淘汰优先级越高。
- LFU的意思是最少频率使用。会统计每个key的访问频率，值越小淘汰优先级 越高
13.数据库有1000万数据 ,Redis只能缓存20w数据, 如何保证Redis中的数据都是热点数据 ?
- 使用allkeys-Iru（挑选最近最少使用的数据淘汰)淘汰策略，留下来的都是经常访问的热点数据
14.Redis的内存用完了会发生什么？
- 这个要看redis的数据淘汰策略是什么，如果是默认的配置，redis内存 用完以后则直接报错。我们当时设置的 allkeys-lru 策略。把最近最常访问的 数据留在缓存中。
15.Redis分布式锁如何实现 ?
- 在redis中提供了一个命令setnx(SET if not exists) 由于redis的单线程的，用了命令之后，只能有一个客户端对某一个key设置值，在没有过期或删除key的时候是其他客户端是不能设置这个key的
16.如何控制Redis实现分布式锁有效时长呢？
- 采用的 redis的一个框架redisson实现的。在redisson中需要手动加锁，并且可以控制锁的失效时间和等待时间，当锁 住的一个业务还没有执行完成的时候，在redisson中引入了一个看门狗机 制，就是说每隔一段时间就检查当前业务是否还持有锁，如果持有就增加加 锁的持有时间，当业务执行完成之后需要使用释放锁就可以了
- 在高并发下，一个业务有可能会执行很快，先客户1持 有锁的时候，客户2来了以后并不会马上拒绝，它会自旋不断尝试获取锁，如果客户1释放之后，客户2就可以马上持有锁，性能也得到了提升。
17.redisson实现的分布式锁是可重入的吗？
- 是可以重入的。
- 这样做是为了避免死锁的产生。
- 这个重入其实 在内部就是判断是否是当前线程持有的锁，如果是当前线程持有的锁就会计 数，如果释放锁就会在计算上减一。
- 在存储数据的时候采用的hash结构，大 key可以按照自己的业务进行定制，其中小key是当前线程的唯一标识，value 是当前线程重入的次数
18.Redis集群有哪些方案, 知道吗 ?
- 在Redis中提供的集群方案总共有三种：主从复制、哨兵模式、Redis分片集群
19.介绍一下主从同步 ？
- 单节点Redis的并发能力是有上限的，要进一步提高Redis的并发能力，就需要搭建主从集群，实现读写分离。一般都是一主多从，主节点负责写数据，从节点负责读数据
20.主从同步数据的流程？
主从同步分为了两个阶段，一个是全量同步，一个是增量同步全量同步：
- 1.从节点请求主节点同步数据(replication id, offset )
- 2.主节点判断是否是第一次请求，是第一次就与从节点同步版本信息（replication id和offset）
- 3.主节点执行bgsave，生成rdb文件后，发送给从节点去执行
- 4在rdb生成执行期间,主节点会以命令的方式记录到缓冲区(一个日志文件)
增量同步：
- 1.从节点请求主节点同步数据，主节点判断不是第一次请求，不是第一次就获取从节点的offset值
- 2.主节点从命令日志中获取offset值之后的数据，发送给从节点进行数据同步
21.怎么保证Redis的高并发高可用？
22.你们使用redis是单点还是集群,哪种集群？
- 我们当时使用的是主从（1主1从）加哨兵。一般单节点不超 过10G内存，如果Redis内存不足则可以给不同服务分配独立的Redis主从节点。
23.redis的分片集群有什么作用 ？
- 分片集群主要解决的是，海量数据存储的问题，集群中有多个 master，每个master保存不同数据，并且还可以给每个master设置多个slave节点，就可以继续增大集群的高并发能力。
24.Redis分片集群中数据是怎么存储和读取的？
- Redis 集群引入了哈希槽的概念，有 16384 个哈希槽，集群中每个主节点绑 定了一定范围的哈希槽范围， key通过 CRC16 校验后对 16384 取模来决定放置哪个槽，通过槽找到对应的节点进行存储。
25.Redis是单线程的，但是为什么还那么快？
- Redis是纯内存操作，执行速度非常快
- 采用单线程,避免不必要的上下文切换可竞争条件,多线程还要考虑线程安全问题
- 使用1/0多路复用模型,非阻塞
- Redis是纯内存操作,执行速度非常快,它的性能瓶颈是网络延迟而不是执行速度, 1/0多路复用模型主要就是实现了高效的网络请求
26.能解释一下I/O多路复用模型？
- 指利用单个线程来同时监听多个Socket，并在某个Socket可读、可写时得到通知，从而避免无效的等待，充分禾用CPU资源。
- 目前的i/O多路复用都是采用的epoll模式实现，它会在通知用户进程Socket就绪的同时，把已就绪的Socket写入用户空间，不需要挨个遍历Socket来判断是否就绪，提升了性能。
27.五种常用的数据类型？
- 1、String：String是最常用的一种数据类型，普通的key- value 存储都可以归为此类。其中Value既可以是数字也可以是字符串。使用场景：常规key-value缓存应用。常规计数: 微博数， 粉丝数。
- 2、Hash：Hash 是一个键值(key => value)对集合。Redishash 是一个 string 类型的 field 和 value 的映射表，hash 特别适合用于存储对象，并且可以像数据库中update一个属性一样只修改某一项属性值。
- 3、Set：Set是一个无序的天然去重的集合，即Key-Set。此外还提供了交集、并集等一系列直接操作集合的方法，对于求共同好友、共同关注什么的功能实现特别方便。
- 4、List：List是一个有序可重复的集合，其遵循FIFO的原则，底层是依赖双向链表实现的，因此支持正向、反向双重查找。通过List，我们可以很方面的获得类似于最新回复这类的功能实现。
- 5、SortedSet：类似于java中的TreeSet，是Set的可排序版。此外还支持优先级排序，维护了一个score的参数来实现。适用于排行榜和带权重的消息队列等场景。