大家好，我是漫步coding, 最近在整理2022年Redis最新面試題, 大家也可以通過我下面的博客地址在線閱讀,今天講講第9篇 - Redis運(yùn)維和部署。本文首發(fā)于公眾號(hào):漫步coding
2022年Redis最新面試題目錄
- Redis基礎(chǔ)知識(shí)
- Redis數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
- Redis事務(wù)
- Redis數(shù)據(jù)持久化
- Redis集群
- Redis淘汰策略
- Redis分布式鎖
- Redis緩存問題
運(yùn)維和部署
Redis 如何設(shè)置密碼及驗(yàn)證密碼？
Redis 如何做內(nèi)存優(yōu)化？
Redis 如何設(shè)置密碼及驗(yàn)證密碼？
出現(xiàn)概率: ★★★
redis沒有實(shí)現(xiàn)訪問控制這個(gè)功能，但是它提供了一個(gè)輕量級(jí)的認(rèn)證方式，可以編輯redis.conf配置來啟用認(rèn)證。
1、初始化Redis密碼：
在配置文件中有個(gè)參數(shù)：requirepass 這個(gè)就是配置redis訪問密碼的參數(shù)；
比如 requirepass test123；（Ps:需重啟Redis才能生效）
redis的查詢速度是非?？斓?，外部用戶一秒內(nèi)可以嘗試多達(dá)150K個(gè)密碼；所以密碼要盡量長(zhǎng)（對(duì)于DBA 沒有必要必須記住密碼）；
2、不重啟Redis設(shè)置密碼：
在配置文件中配置requirepass的密碼（當(dāng)redis重啟時(shí)密碼依然有效）。
redis 127.0.0.1:6379> config set requirepass test123
查詢密碼：
redis 127.0.0.1:6379> config get requirepass
(error) ERR operation not permitted
密碼驗(yàn)證：
redis 127.0.0.1:6379> auth test123
OK
再次查詢：
redis 127.0.0.1:6379> config get requirepass
- "requirepass"
- "test123"
PS：如果配置文件中沒添加密碼 那么redis重啟后，密碼失效；
3、在Redis集群中使用認(rèn)證密碼
如果Redis服務(wù)器，使用了集群。除了在master中配置密碼外，也需要在slave中進(jìn)行相應(yīng)配置。在slave的配置文件中找到如下行，去掉注釋并修改與master相同的密碼即可：
masterauth master-password
Redis 如何做內(nèi)存優(yōu)化？
出現(xiàn)概率: ★★★
在思考如何做內(nèi)存優(yōu)化之前, 我們先看看redisObject對(duì)象的結(jié)構(gòu)
type 代表數(shù)據(jù)類型，比如 list, set, hash, 由于一共是 4 bits, 所以 redis 最多能支持 16 種
encoding 代表底層編碼類型，比如 ziplist, intset, EMBSTR, raw 等等
refcount 引用計(jì)數(shù)，對(duì)象創(chuàng)建時(shí)為 1, 當(dāng)值為 0 時(shí)釋放
ptr 指向真實(shí)數(shù)據(jù)，雖然是個(gè)指針，但有時(shí)為了高效使用內(nèi)存，直接存儲(chǔ)整型
對(duì)象有如下特性：
redis 在執(zhí)行命令之前，根據(jù)對(duì)象的類型就可以判斷命令是否可以執(zhí)行。
依托對(duì)象，可以針對(duì)不同的使用場(chǎng)景，為對(duì)象設(shè)置不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，從而優(yōu)化對(duì)象在不同場(chǎng)景下的使用效率。
redis 對(duì)象系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基于引用計(jì)數(shù)技術(shù)的內(nèi)存回收機(jī)制，當(dāng)程序不再使用某個(gè)對(duì)象的時(shí)候，這個(gè)對(duì)象所占用的內(nèi)存就會(huì)被自動(dòng)釋放。
redis 使用引用計(jì)數(shù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)象共享機(jī)制，一定場(chǎng)景下，可以通過讓多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)鍵共享同一個(gè)對(duì)象來節(jié)約內(nèi)存。
redis 對(duì)象帶有訪問時(shí)間記錄，可以用來計(jì)算數(shù)據(jù)庫(kù)鍵的空轉(zhuǎn)時(shí)間，在服務(wù)器啟用 maxmemory 的情況下，空轉(zhuǎn)時(shí)長(zhǎng)較大的鍵可能被優(yōu)先刪除。
1、縮減鍵值對(duì)象
縮減鍵（key）和值（value）的長(zhǎng)度
key長(zhǎng)度：如在設(shè)計(jì)鍵時(shí)，在完整描述業(yè)務(wù)情況下，鍵值越短越好。
value長(zhǎng)度：值對(duì)象縮減比較復(fù)雜，常見需求是把業(yè)務(wù)對(duì)象序列化成二進(jìn)制數(shù)組放入Redis。
類似如果想在Redis 存用戶的簡(jiǎn)介:
這樣如果一個(gè)用戶的
{gender: 'male', name: '漫步coding'}
可以做一些映射
keyMap = {
'gender': 'a'
'sex': 'b',
...
'profile': 'a1',
'name': 'b1',
}
存在redis映射后就是
{'a': 'male', 'b1': '漫步coding'}
同時(shí)也可以對(duì)female, male 這些枚舉值做一次映射。
同時(shí)值對(duì)象除了存儲(chǔ)二進(jìn)制數(shù)據(jù)之外，通常還會(huì)使用通用格式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)比如:json，xml等作為字符串存儲(chǔ)在Redis中。這種方式優(yōu)點(diǎn)是方便調(diào)試和跨語(yǔ)言，但是同樣的數(shù)據(jù)相比字節(jié)數(shù)組所需的空間更大，在內(nèi)存緊張的情況下，可以使用通用壓縮算法壓縮json,xml后再存入Redis，從而降低內(nèi)存占用，例如使用GZIP壓縮后的json可降低約60%的空間。
2、共享對(duì)象池
對(duì)象共享池指Redis內(nèi)部維護(hù)[0-9999]的整數(shù)對(duì)象池。創(chuàng)建大量的整數(shù)類型redisObject存在內(nèi)存開銷，每個(gè)redisObject內(nèi)部結(jié)構(gòu)至少占16字節(jié)，甚至超過了整數(shù)自身空間消耗。所以Redis內(nèi)存維護(hù)一個(gè)[0-9999]的整數(shù)對(duì)象池，用于節(jié)約內(nèi)存。除了整數(shù)值對(duì)象，其他類型如list,hash,set,zset內(nèi)部元素也可以使用整數(shù)對(duì)象池。因此開發(fā)中在滿足需求的前提下，盡量使用整數(shù)對(duì)象以節(jié)省內(nèi)存。
127.0.0.1:6379> set a 1
OK
127.0.0.1:6379> object refcount a
(integer) 2147483647
127.0.0.1:6379> set b 1
OK
127.0.0.1:6379> object refcount b
(integer) 2147483647
127.0.0.1:6379> set c 10000
OK
127.0.0.1:6379> object refcount c
(integer) 1
127.0.0.1:6379>
object refcount b和 object refcount a為什么是2147483647, 查看源碼，發(fā)現(xiàn)新版本的redis中OBJ_SHARED_INTEGERS變量定義了共享整數(shù)10000(0-9999)，并且定義不被銷毀的全局對(duì)象的引用數(shù)量OBJ_SHARED_REFCOUNT為INT_MAX，INT_MAX = 2^31 - 1 =2147483647。
但是如果對(duì)象超出 9999 范圍等于 10000 的時(shí)候，比如 object refcount c 返回的是 (integer) 1，就不會(huì)使用對(duì)象內(nèi)存。另外， 這些共享對(duì)象不單單只有字符串鍵可以使用， 那些在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中嵌套了字符串對(duì)象的對(duì)象（linkedlist 編碼的列表對(duì)象、 hashtable 編碼的哈希對(duì)象、 hashtable 編碼的集合對(duì)象、以及 zset 編碼的有序集合對(duì)象）都可以使用這些共享對(duì)象。
為什么 Redis 不共享包含字符串的對(duì)象？
redis 之所以只能使用數(shù)字共享，因?yàn)閿?shù)字的復(fù)用概率最大，其次就是對(duì)于使用對(duì)象共享的關(guān)鍵問題就是判斷相等性，只有在共享對(duì)象和目標(biāo)對(duì)象完全相等的情況下，redis 才會(huì)使用共享對(duì)象。數(shù)字的比較算法復(fù)雜度是 o (1)，如果判斷的是字符串，那么比較的復(fù)雜度是 o (n)，特別是長(zhǎng)字符串更消耗性能。對(duì)于更復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，比如 hash、list 等，相等比較復(fù)雜度需要 o (n ^ 2)。對(duì)于單線程的 reids 來說，這顯然不合理。其中只保留 10000 個(gè)對(duì)象共享也是防止對(duì)象池浪費(fèi)。
3、字符串優(yōu)化
Redis自身實(shí)現(xiàn)的字符串結(jié)構(gòu)有如下特點(diǎn):
O(1)時(shí)間復(fù)雜度獲?。鹤址L(zhǎng)度，已用長(zhǎng)度，未用長(zhǎng)度。
可用于保存字節(jié)數(shù)組，支持安全的二進(jìn)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
內(nèi)部實(shí)現(xiàn)空間預(yù)分配機(jī)制，降低內(nèi)存再分配次數(shù)。
惰性刪除機(jī)制，字符串縮減后的空間不釋放，作為預(yù)分配空間保留。
在高并發(fā)寫入場(chǎng)景中，條件允許的情況下建議字符串長(zhǎng)度控制在39字節(jié)以內(nèi)，減少創(chuàng)建redisObject內(nèi)存分配次數(shù)從而提高性能。
4、控制key的數(shù)量
當(dāng)使用Redis存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)時(shí)，通常會(huì)存在大量鍵，過多的鍵同樣會(huì)消耗大量?jī)?nèi)存。Redis本質(zhì)是一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)服務(wù)器，它為我們提供多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如hash，list，set，zset 等結(jié)構(gòu)。使用Redis時(shí)不要進(jìn)入一個(gè)誤區(qū)，大量使用get/set這樣的API，把Redis當(dāng)成Memcached使用。對(duì)于存儲(chǔ)相同的數(shù)據(jù)內(nèi)容利用Redis的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)降低外層鍵的數(shù)量，也可以節(jié)省大量?jī)?nèi)存。如下圖所示，通過在客戶端預(yù)估鍵規(guī)模，把大量鍵分組映射到多個(gè)hash結(jié)構(gòu)中降低鍵的數(shù)量。
