前言
看了一圈，發現Redis的面試題主要問的是如下幾塊:
- 原理
- 用處(緩存/隊列 包括Pub、Sub/計數器/排行榜等)
- 基本操作與數據類型
- 消息隊列 且與其它消息隊列的區別
- 主從備份
- 宕機如何處理
- 持久化及原理(原生持久化 & 結合Mysql等數據庫持久化)
- 是否可以作為數據庫？作為數據庫有哪些問題？
- 集群化
- 數據超過內存如何處理
- 事務與分布式鎖機制
- 緩存失效策略
- 其它
題目&解答
章節一
* Redis有哪些數據結構？
字符串String、字典Hash、列表List、集合Set、有序集合SortedSet。 如果你是Redis中高級用戶，還需要加上下面幾種數據結構HyperLogLog、Geo、Pub/Sub。 如果你說還玩過Redis Module，像BloomFilter，RedisSearch，Redis-ML，面試官得眼睛就開始發亮了。 * 使用過Redis分布式鎖么，它是什么回事？ 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。 這時候對方會告訴你說你回答得不錯，然后接着問如果在setnx之后執行expire之前進程意外crash或者要重啟維護了，那會怎么樣？ 這時候你要給予驚訝的反饋：唉，是喔，這個鎖就永遠得不到釋放了。緊接着你需要抓一抓自己得腦袋，故作思考片刻，好像接下來的結果是你主動思考出來的，然后回答：我記得set指令有非常復雜的參數，這個應該是可以同時把setnx和expire合成一條指令來用的！對方這時會顯露笑容，心里開始默念：摁，這小子還不錯。 * 假如Redis里面有1億個key，其中有10w個key是以某個固定的已知的前綴開頭的，如果將它們全部找出來？ 使用keys指令可以掃出指定模式的key列表。 對方接着追問：如果這個redis正在給線上的業務提供服務，那使用keys指令會有什么問題？ 這個時候你要回答redis關鍵的一個特性：redis的單線程的。keys指令會導致線程阻塞一段時間，線上服務會停頓，直到指令執行完畢，服務才能恢復。這個時候可以使用scan指令，scan指令可以無阻塞的提取出指定模式的key列表，但是會有一定的重復概率，在客戶端做一次去重就可以了，但是整體所花費的時間會比直接用keys指令長。 * 使用過Redis做異步隊列么，你是怎么用的？ 一般使用list結構作為隊列，rpush生產消息，lpop消費消息。當lpop沒有消息的時候，要適當sleep一會再重試。 如果對方追問可不可以不用sleep呢？list還有個指令叫blpop，在沒有消息的時候，它會阻塞住直到消息到來。 如果對方追問能不能生產一次消費多次呢？使用pub/sub主題訂閱者模式，可以實現1:N的消息隊列。 如果對方追問pub/sub有什么缺點？在消費者下線的情況下，生產的消息會丟失，得使用專業的消息隊列如rabbitmq等。 如果對方追問redis如何實現延時隊列？我估計現在你很想把面試官一棒打死如果你手上有一根棒球棍的話，怎么問的這么詳細。但是你很克制，然后神態自若的回答道：使用sortedset，拿時間戳作為score，消息內容作為key調用zadd來生產消息，消費者用zrangebyscore指令獲取N秒之前的數據輪詢進行處理。 到這里，面試官暗地里已經對你豎起了大拇指。但是他不知道的是此刻你卻豎起了中指，在椅子背后。 * 如果有大量的key需要設置同一時間過期，一般需要注意什么？ 如果大量的key過期時間設置的過於集中，到過期的那個時間點，redis可能會出現短暫的卡頓現象。一般需要在時間上加一個隨機值，使得過期時間分散一些。 * Redis如何做持久化的？ bgsave做鏡像全量持久化，aof做增量持久化。因為bgsave會耗費較長時間，不夠實時，在停機的時候會導致大量丟失數據，所以需要aof來配合使用。在redis實例重啟時，會使用bgsave持久化文件重新構建內存，再使用aof重放近期的操作指令來實現完整恢復重啟之前的狀態。 對方追問那如果突然機器掉電會怎樣？取決於aof日志sync屬性的配置，如果不要求性能，在每條寫指令時都sync一下磁盤，就不會丟失數據。但是在高性能的要求下每次都sync是不現實的，一般都使用定時sync，比如1s1次，這個時候最多就會丟失1s的數據。 對方追問bgsave的原理是什么？你給出兩個詞匯就可以了，fork和cow。fork是指redis通過創建子進程來進行bgsave操作，cow指的是copy on write，子進程創建后，父子進程共享數據段，父進程繼續提供讀寫服務，寫臟的頁面數據會逐漸和子進程分離開來。 * Pipeline有什么好處，為什么要用pipeline？ 可以將多次IO往返的時間縮減為一次，前提是pipeline執行的指令之間沒有因果相關性。使用redis-benchmark進行壓測的時候可以發現影響redis的QPS峰值的一個重要因素是pipeline批次指令的數目。 **附: 但是注意，如果使用`Pipeline`。當節點個數擴充后，會導致長連接數目成倍數上漲。** * Redis的同步機制了解么？ Redis可以使用主從同步，從從同步。第一次同步時，主節點做一次bgsave，並同時將后續修改操作記錄到內存buffer，待完成后將rdb文件全量同步到復制節點，復制節點接受完成后將rdb鏡像加載到內存。加載完成后，再通知主節點將期間修改的操作記錄同步到復制節點進行重放就完成了同步過程。 * 是否使用過Redis集群，集群的原理是什么？ Redis Sentinal着眼於高可用，在master宕機時會自動將slave提升為master，繼續提供服務。 Redis Cluster着眼於擴展性，在單個redis內存不足時，使用Cluster進行分片存儲。- 1
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章節二
1. 使用Redis有哪些好處？ (1) 速度快，因為數據存在內存中，類似於HashMap，HashMap的優勢就是查找和操作的時間復雜度都是O(1) (2) 支持豐富數據類型，支持string，list，set，sorted set，hash (3) 支持事務，操作都是原子性，所謂的原子性就是對數據的更改要么全部執行，要么全部不執行 (4) 豐富的特性：可用於緩存，消息，按key設置過期時間，過期后將會自動刪除 2.redis相比memcached有哪些優勢？ (1) memcached所有的值均是簡單的字符串，redis作為其替代者，支持更為豐富的數據類型 (2) redis的速度比memcached快很多 (3) redis可以持久化其數據 3. redis常見性能問題和解決方案： 1) Master最好不要做任何持久化工作，如RDB內存快照和AOF日志文件。 寫內存快照時，save命令調度rdbSave函數，會阻塞主線程的工作； AOF在重寫的時候會占大量的CPU和內存資源。如果不重寫AOF文件，這個持久化方式對性能的影響是最小的，但是AOF文件會不斷增大，AOF文件過大會影響Master重啟的恢復速度。 2) 如果數據比較重要，某個Slave開啟AOF備份數據，策略設置為每秒同步一次 3) 為了主從復制的速度和連接的穩定性，Master和Slave最好在同一個局域網內 4) 盡量避免在壓力很大的主庫上增加從庫 5) 主從復制不要用圖狀結構，用單向鏈表結構更為穩定，即：Master <- Slave1 <- Slave2 <- Slave3... 這樣的結構方便解決單點故障問題，實現Slave對Master的替換。如果Master掛了，可以立刻啟用Slave1做Master，其他不變。 4. MySQL里有2000w數據，redis中只存20w的數據，如何保證redis中的數據都是熱點數據？ redis 內存數據集大小上升到一定大小的時候，就會施行數據淘汰策略。 redis 提供 6種數據淘汰策略： voltile-lru：從已設置過期時間的數據集（server.db[i].expires）中挑選最近最少使用的數據淘汰 volatile-ttl：從已設置過期時間的數據集（server.db[i].expires）中挑選將要過期的數據淘汰 volatile-random：從已設置過期時間的數據集（server.db[i].expires）中任意選擇數據淘汰 allkeys-lru：從數據集（server.db[i].dict）中挑選最近最少使用的數據淘汰 allkeys-random：從數據集（server.db[i].dict）中任意選擇數據淘汰 no-enviction（驅逐）：禁止驅逐數據 由maxmemory-policy 參數設置淘汰策略： CONFIG SET maxmemory-policy volatile-lru #淘汰有過時期的最近最好使用數據 5. redis 適合的場景 Redis最適合所有數據in-momory的場景，雖然Redis也提供持久化功能，但實際更多的是一個disk-backed的功能，跟傳統意義上的持久化有比較大的差別。 1) 會話緩存（Session Cache） 用Redis緩存會話比其他存儲（如Memcached）的優勢在於：Redis提供持久化。 2) 隊列 Reids在內存存儲引擎領域的一大優點是提供 list 和 set 操作，這使得Redis能作為一個很好的消息隊列平台來使用。 3) 排行榜 集合（Set）和有序集合（Sorted Set）也使得這些操作變的非常簡單。當要從排序集合中獲取到排名最靠前的10個用戶–我們稱之為“user_scores”，我們只需要像下面一樣執行即可： 當然，這是假定你是根據你用戶的分數做遞增的排序。如果你想返回用戶及用戶的分數，你需要這樣執行： ZRANGE user_scores 0 10 WITHSCORES 排行榜（leader board）按照得分進行排序。ZADD命令可以直接實現這個功能，而ZREVRANGE命令可以用來按照得分來獲取前100名的用戶，ZRANK可以用來獲取用戶排名，非常直接而且操作容易。 這就像Reddit的排行榜，得分會隨着時間變化。LPUSH和LTRIM命令結合運用，把文章添加到一個列表中。一項后台任務用來獲取列表，並重新計算列表的排序，ZADD命令用來按照新的順序填充生成列表。列表可以實現非常快速的檢索，即使是負載很重的站點。 4）計數器 Redis在內存中對數字進行遞增或遞減的操作實現的非常好。Redis的命令都是原子性的，你可以輕松地利用INCR，DECR命令來構建計數器系統。 進行各種數據統計的用途是非常廣泛的，比如想知道什么時候封鎖一個IP地址。INCRBY命令讓這些變得很容易，通過原子遞增保持計數；GETSET用來重置計數器；過期屬性用來確認一個關鍵字什么時候應該刪除。 5) 發布/訂閱 發布/訂閱的使用場景確實非常多。我已看見人們在社交網絡連接中使用，還可作為基於發布/訂閱的腳本觸發器，甚至用Redis的發布/訂閱功能來建立聊天系統！。 6） 需要精准設定過期時間 可以把有序集合（sorted set）的score值設置成過期時間的時間戳，那么就可以簡單地通過過期時間排序，定時清除過期數據了，不僅是清除Redis中的過期數據，你完全可以把Redis里這個過期時間當成是對數據庫中數據的索引，用Redis來找出哪些數據需要過期刪除，然后再精准地從數據庫中刪除相應的記錄。 - 1
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知乎問題
[1]. Kafka，Mq，Redis作為消息隊列使用時的差異？
[2]. Redis 可以用來做數據庫嗎？
[3]. php redis做mysql的緩存，怎么異步redis同步到mysql數據庫？
[4]. 請教redis如何做到和mysql數據庫的同步呢？
[5]. redis做持久化數據的數據庫時，當保存的數據量大於可用內存的時候，還可用嗎?
待補充～
坑
[1].談談陌陌爭霸在數據庫方面踩過的坑( Redis 篇)
學習博客
[1]. redis 服務相關
[2]. Redis學習筆記——初級
Reference
[1]. Redis 學習筆記（四）：redis 面試題總結
[2]. 天下無難試之Redis面試題刁難大全