來自：codewill（微信號：codelynn）
Redis是一個非?；鸬姆顷P(guān)系型數(shù)據(jù)庫，火到什么程度呢？只要是一個互聯(lián)網(wǎng)公司都會使用到。Redis相關(guān)的問題可以說是面試必問的,下面我從個人當(dāng)面試官的經(jīng)驗，總結(jié)幾個必須要掌握的知識點。(知識點較多，我整理了個思維導(dǎo)圖，后臺回復(fù)redis，發(fā)送給你)
介紹：Redis 是一個開源的使用 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。
傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫遵循 ACID 規(guī)則。而 Nosql（Not Only SQL 的縮寫，是對不同于傳統(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/
01
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象 。
string類型是Redis最基本的數(shù)據(jù)類型，一個鍵最大能存儲512MB。
Hash（哈希）
格式: hmset name key1 value1 key2 value2
Redis hash 是一個鍵值(key=>value)對集合。
Redis hash是一個string類型的field和value的映射表，hash特別適合用于存儲對象。
List（列表）
Redis 列表是簡單的字符串列表，按照插入順序排序。你可以添加一個元素到列表的頭部（左邊）或者尾部（右邊）
格式: lpush name value
在 key 對應(yīng) list 的頭部添加字符串元素
格式: rpush name value
在 key 對應(yīng) list 的尾部添加字符串元素
格式: lrem name index
key 對應(yīng) list 中刪除 count 個和 value 相同的元素
格式: llen name
返回 key 對應(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。
不同的是每個元素都會關(guān)聯(lián)一個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)。
02
什么是Redis持久化？Redis有哪幾種持久化方式？優(yōu)缺點是什么？
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）兩個函數(shù)
AOF:
Aof是Append-only file縮寫
每當(dāng)執(zhí)行服務(wù)器(定時)任務(wù)或者函數(shù)時flushAppendOnlyFile 函數(shù)都會被調(diào)用， 這個函數(shù)執(zhí)行以下兩個工作
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。
存儲結(jié)構(gòu):
內(nèi)容是redis通訊協(xié)議(RESP )格式的命令文本存儲。
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、如果兩個都配了優(yōu)先加載AOF
03
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？（可以看到很多面試其實都是連環(huán)炮，面試官其實在等著你回答到這個點，如果你答上了對你的評價就又加了一分）
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：實現(xiàn)簡單、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
04
Redis 有哪些架構(gòu)模式？講講各自的特點
單機版
特點：簡單
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 Redis 服務(wù)器來創(chuàng)建任意多個該服務(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)器兩者會具有相同的數(shù)據(jù)，主服務(wù)器就會一直將發(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：
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)器下線時自動進(jìn)行故障轉(zhuǎn)移。其中三個特性：
監(jiān)控（Monitoring）： Sentinel 會不斷地檢查你的主服務(wù)器和從服務(wù)器是否運作正常。
提醒（Notification）： 當(dāng)被監(jiān)控的某個 Redis 服務(wù)器出現(xiàn)問題時， Sentinel 可以通過 API 向管理員或者其他應(yīng)用程序發(fā)送通知。
自動故障遷移（Automatic failover）： 當(dāng)一個主服務(wù)器不能正常工作時， Sentinel 會開始一次自動故障遷移操作。
特點：
1、保證高可用
2、監(jiān)控各個節(jié)點
3、自動故障遷移
缺點：主從模式，切換需要時間丟數(shù)據(jù)
沒有解決 master 寫的壓力
集群（proxy 型）：
Twemproxy 是一個 Twitter 開源的一個 redis 和 memcache 快速/輕量級代理服務(wù)器； Twemproxy 是一個快速的單線程代理程序，支持 Memcached ASCII 協(xié)議和 redis 協(xié)議。
特點：1、多種 hash 算法：MD5、CRC16、CRC32、CRC32a、hsieh、murmur、Jenkins
2、支持失敗節(jié)點自動刪除
3、后端 Sharding 分片邏輯對業(yè)務(wù)透明，業(yè)務(wù)方的讀寫方式和操作單個 Redis 一致
缺點：增加了新的 proxy，需要維護(hù)其高可用。
failover 邏輯需要自己實現(xiàn)，其本身不能支持故障的自動轉(zhuǎn)移可擴展性差，進(jìn)行擴縮容都需要手動干預(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)，每個節(jié)點保存數(shù)據(jù)和整個集群狀態(tài),每個節(jié)點都和其他所有節(jié)點連接。
特點：
1、無中心架構(gòu)（不存在哪個節(jié)點影響性能瓶頸），少了 proxy 層。
2、數(shù)據(jù)按照 slot 存儲分布在多個節(jié)點，節(jié)點間數(shù)據(jù)共享，可動態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)分布。
3、可擴展性，可線性擴展到 1000 個節(jié)點，節(jié)點可動態(tài)添加或刪除。
4、高可用性，部分節(jié)點不可用時，集群仍可用。通過增加 Slave 做備份數(shù)據(jù)副本
5、實現(xiàn)故障自動 failover，節(jié)點之間通過 gossip 協(xié)議交換狀態(tài)信息，用投票機制完成 Slave到 Master 的角色提升。
缺點：
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)的強一致性
05
什么是一致性哈希算法？什么是哈希槽？
這兩個問題篇幅過長 網(wǎng)上找了兩個解鎖的不錯的文章
https://www.cnblogs.com/lpfuture/p/5796398.html
https://blog.csdn.net/z15732621582/article/details/79121213
06
Redis是基于CAP理論的，什么是CAP理論？
可以參考我的上一篇文章。
07
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 對應(yīng)的值為 string 類型的 value。
setnx
設(shè)置 key 對應(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key
第一次返回1 刪除了 第二次返回0
Expire 設(shè)置過期時間（單位秒）
TTL查看剩下多少時間
返回負(fù)數(shù)則key失效，key不存在了
Setex
設(shè)置 key 對應(yīng)的值為 string 類型的 value，并指定此鍵值對應(yīng)的有效期。
Mset
一次設(shè)置多個 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 key 的值，如果對應(yīng) key 不存在，則對應(yīng)返回 nil。
Incr
對 key 的值做加加操作,并返回新的值。注意 incr 一個不是 int 的 value 會返回錯誤，incr 一個不存在的 key，則設(shè)置 key 為 1
incrby
同 incr 類似，加指定值 ，key 不存在時候會設(shè)置 key，并認(rèn)為原來的 value 是 0
Decr
對 key 的值做的是減減操作，decr 一個不存在 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(取消過期時間)
選擇數(shù)據(jù)庫（0-15庫）
Select 0 //選擇數(shù)據(jù)庫
move age 1//把age 移動到1庫
Randomkey隨機返回一個key
Rename重命名
Type 返回數(shù)據(jù)類型
08
使用過Redis分布式鎖么，它是怎么實現(xiàn)的？
先拿setnx來爭搶鎖，搶到之后，再用expire給鎖加一個過期時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，那會怎么樣？
set指令有非常復(fù)雜的參數(shù)，這個應(yīng)該是可以同時把setnx和expire合成一條指令來用的！
09
使用過Redis做異步隊列么，你是怎么用的？有什么缺點？
一般使用list結(jié)構(gòu)作為隊列，rpush生產(chǎn)消息，lpop消費消息。當(dāng)lpop沒有消息的時候，要適當(dāng)sleep一會再重試。
缺點：
在消費者下線的情況下，生產(chǎn)的消息會丟失，得使用專業(yè)的消息隊列如rabbitmq等。
能不能生產(chǎn)一次消費多次呢？
使用pub/sub主題訂閱者模式，可以實現(xiàn)1:N的消息隊列。
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）。一些惡意的請求會故意查詢不存在的key,請求量很大，就會對后端系統(tǒng)造成很大的壓力。這就叫做緩存穿透。
如何避免？
1：對查詢結(jié)果為空的情況也進(jìn)行緩存，緩存時間設(shè)置短一點，或者該key對應(yīng)的數(shù)據(jù)insert了之后清理緩存。
2：對一定不存在的key進(jìn)行過濾?？梢园阉械目赡艽嬖诘膋ey放到一個大的Bitmap中，查詢時通過該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時間段失效，這樣在失效的時候，會給后端系統(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，通過加鎖或者隊列來控制讀數(shù)據(jù)庫寫緩存的線程數(shù)量。比如對某個key只允許一個線程查詢數(shù)據(jù)和寫緩存，其他線程等待。
2：做二級緩存，A1為原始緩存，A2為拷貝緩存，A1失效時，可以訪問A2，A1緩存失效時間設(shè)置為短期，A2設(shè)置為長期
3：不同的key，設(shè)置不同的過期時間，讓緩存失效的時間點盡量均勻。
