互聯網公司面試必問的Redis題目

Redis是一個非常火的非關系型數據庫，火到什么程度呢？只要是一個互聯網公司都會使用到。Redis相關的問題可以說是面試必問的,下面我從個人當面試官的經驗，總結幾個必須要掌握的知識點。
介紹：Redis 是一個開源的使用 ANSI C 語言編寫、遵守 BSD 協議、支持網絡、可基於內存亦可持久化的日志型、Key-Value 數據庫，並提供多種語言的 API的非關系型數據庫。
傳統數據庫遵循 ACID 規則。而 Nosql（Not Only SQL 的縮寫，是對不同於傳統的關系型數據庫的數據庫管理系統的統稱） 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：https://redis.io/

 ( 知識點較多，我整理了個思維導圖，關注微信后台回復redis，發送給你)

什么是Redis持久化？Redis有哪幾種持久化方式？優缺點是什么？

持久化就是把內存的數據寫到磁盤中去，防止服務宕機了內存數據丟失。
Redis 提供了兩種持久化方式:RDB（默認） 和AOF
RDB：

rdb是Redis DataBase縮寫
功能核心函數rdbSave(生成RDB文件)和rdbLoad（從文件加載內存）兩個函數
AOF:

Aof是Append-only file縮寫
每當執行服務器(定時)任務或者函數時flushAppendOnlyFile 函數都會被調用， 這個函數執行以下兩個工作
aof寫入保存：
WRITE：根據條件，將 aof_buf 中的緩存寫入到 AOF 文件
SAVE：根據條件，調用 fsync 或 fdatasync 函數，將 AOF 文件保存到磁盤中。
存儲結構:
內容是redis通訊協議(RESP )格式的命令文本存儲。
比較：

1. aof文件比rdb更新頻率高，優先使用aof還原數據。
2. aof比rdb更安全也更大
3. rdb性能比aof好
4. 如果兩個都配了優先加載AOF

剛剛上面你有提到redis通訊協議(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炮，面試官其實在等着你回答到這個點，如果你答上了對你的評價就又加了一分）

RESP 是redis客戶端和服務端之前使用的一種通訊協議；
RESP 的特點：
實現簡單、快速解析、可讀性好

• For Simple Strings the first byte of the reply is “+” 回復
• For Errors the first byte of the reply is “-” 錯誤
• For Integers the first byte of the reply is “:” 整數
• For Bulk Strings the first byte of the reply is “$” 字符串
• For Arrays the first byte of the reply is “*” 數組

Redis 有哪些架構模式？講講各自的特點

單機版

特點：簡單
問題：
1、內存容量有限 2、處理能力有限 3、無法高可用。

主從復制

Redis 的復制（replication）功能允許用戶根據一個 Redis 服務器來創建任意多個該服務器的復制品，其中被復制的服務器為主服務器（master），而通過復制創建出來的服務器復制品則為從服務器（slave）。 只要主從服務器之間的網絡連接正常，主從服務器兩者會具有相同的數據，主服務器就會一直將發生在自己身上的數據更新同步 給從服務器，從而一直保證主從服務器的數據相同。
特點：

1. master/slave 角色
2. master/slave 數據相同
3. 降低 master 讀壓力在轉交從庫

問題：

1. 無法保證高可用
2. 沒有解決 master 寫的壓力

哨兵

Redis sentinel 是一個分布式系統中監控 redis 主從服務器，並在主服務器下線時自動進行故障轉移。其中三個特性：

監控（Monitoring）： Sentinel 會不斷地檢查你的主服務器和從服務器是否運作正常。

提醒（Notification）： 當被監控的某個 Redis 服務器出現問題時， Sentinel 可以通過 API 向管理員或者其他應用程序發送通知。

自動故障遷移（Automatic failover）： 當一個主服務器不能正常工作時， Sentinel 會開始一次自動故障遷移操作。

特點：

1. 保證高可用
2. 監控各個節點
3. 自動故障遷移

缺點：主從模式，切換需要時間丟數據

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/輕量級代理服務器； Twemproxy 是一個快速的單線程代理程序，支持 Memcached ASCII 協議和 redis 協議。

特點：

1. 多種 hash 算法：MD5、CRC16、CRC32、CRC32a、hsieh、murmur、Jenkins
2. 支持失敗節點自動刪除
3. 后端 Sharding 分片邏輯對業務透明，業務方的讀寫方式和操作單個 Redis 一致

缺點：

1. 增加了新的 proxy，需要維護其高可用。
2. failover 邏輯需要自己實現，其本身不能支持故障的自動轉移可擴展性差，進行擴縮容都需要手動干預

集群（直連型）：

從redis 3.0之后版本支持redis-cluster集群，Redis-Cluster采用無中心結構，每個節點保存數據和整個集群狀態,每個節點都和其他所有節點連接。

特點：

1. 無中心架構（不存在哪個節點影響性能瓶頸），少了 proxy 層。
2. 數據按照 slot 存儲分布在多個節點，節點間數據共享，可動態調整數據分布。
3. 可擴展性，可線性擴展到 1000 個節點，節點可動態添加或刪除。
4. 高可用性，部分節點不可用時，集群仍可用。通過增加 Slave 做備份數據副本
5. 實現故障自動 failover，節點之間通過 gossip 協議交換狀態信息，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，容易出現相互影響的情況。
2. 數據通過異步復制,不保證數據的強一致性

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

 

Redis支持的數據類型？

• String字符串：
  格式: set key value
  string類型是二進制安全的。意思是redis的string可以包含任何數據。比如jpg圖片或者序列化的對象 。
  string類型是Redis最基本的數據類型，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特別適合用於存儲對象。
• 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 list 的頭部添加字符串元素
  格式: rpush name value
  在 key 對應 list 的尾部添加字符串元素
  格式: lrem name index
  key 對應 list 中刪除 count 個和 value 相同的元素
  格式: llen name
  返回 key 對應 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的，所以添加，刪除，查找的復雜度都是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,且不允許重復的成員。
  不同的是每個元素都會關聯一個double類型的分數。redis正是通過分數來為集合中的成員進行從小到大的排序。
  zset的成員是唯一的,但分數(score)卻可以重復。

Redis是基於CAP理論的，什么是CAP理論？

可以參考我的上一篇文章。

如果有人問你CAP理論是什么，就把這篇文章發給他。

Redis常用命令？

• Keys pattern
  表示區配所有
  以bit開頭的
  查看Exists key是否存在
• Set
  設置 key 對應的值為 string 類型的 value。
• setnx
  設置 key 對應的值為 string 類型的 value。如果 key 已經存在，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
  設置過期時間（單位秒）
• TTL
  查看剩下多少時間
• Setex
  設置 key 對應的值為 string 類型的 value，並指定此鍵值對應的有效期。
• Mset
  一次設置多個 key 的值，成功返回 ok 表示所有的值都設置了，失敗返回 0 表示沒有任何值被設置。
• Getset
  設置 key 的值，並返回 key 的舊值。
• Mget
  一次獲取多個 key 的值，如果對應 key 不存在，則對應返回 nil。
• Incr
  對 key 的值做加加操作,並返回新的值。注意 incr 一個不是 int 的 value 會返回錯誤，incr 一個不存在的 key，則設置 key 為 1
• incrby
  同 incr 類似，加指定值 ，key 不存在時候會設置 key，並認為原來的 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
  取消過期時間
• Select
  選擇數據庫
• Randomkey
  隨機返回一個key
• Rename
  重命名
• Type
  返回數據類型

使用過Redis分布式鎖么，它是怎么實現的？

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之后執行expire之前進程意外crash或者要重啟維護了，那會怎么樣？
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！

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。
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。
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。

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，都是按照key去緩存查詢，如果不存在對應的value，就應該去后端系統查找（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，就會對后端系統造成很大的壓力。這就叫做緩存穿透。
如何避免？
1：對查詢結果為空的情況也進行緩存，緩存時間設置短一點，或者該key對應的數據insert了之后清理緩存。
2：對一定不存在的key進行過濾。可以把所有的可能存在的key放到一個大的Bitmap中，查詢時通過該bitmap過濾。
緩存雪崩
當緩存服務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，會給后端系統帶來很大壓力。導致系統崩潰。
如何避免？

1：在緩存失效后，通過加鎖或者隊列來控制讀數據庫寫緩存的線程數量。比如對某個key只允許一個線程查詢數據和寫緩存，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緩存失效時間設置為短期，A2設置為長期
3：不同的key，設置不同的過期時間，讓緩存失效的時間點盡量均勻

 

好了，祝大家面試順利！拿出手機掃一掃關注~不定期送書