Redis学习笔记9

---

Redis知识点

---

九、常见面试题

9.1redis为什么快

1. redis是单线程模型，对应redis的单线程事件处理器(file event handler)
2. redis通过套接字socket和其他的客户端进行连接。通过对文件事件的监听，服务器能进行处理。
3. 文件事件处理器：
   • 多个socket
   • IO多路复用程序
   • 文件事件分派器(将socket关联到对应的事件中)
   • 文件事件处理器
4. 性能：在cpu跑满的情况下，1kw的数据，每秒能个执行5563个请求(LRANGE)，4w5个请求(set)

9.2redis单线程为什么比多线程快？

1. 完全基于内存，大部分请求都是内存操作，所以很快。类似HashMap，优势在于查找和操作的时间复杂度都是O(1)。
2. 采用单线程，可以避免不必要的上下文切换和竞争条件，多线程之间需要切换，消耗cpu。
3. 单线程不用考虑锁的问题。不会因为死锁而产生多余的性能消耗。
4. 采用多路I/O复用(epoll)模型，并非阻塞IO

9.3redis常用数据类型

1. String
2. List
3. Set
4. Hash
5. ZSet
6. hyperloglog
7. bitmap
8. geospatital
9. stream

9.4Redis的持久化机制了解吗？

两种机制：RDB和AOF，默认RDB

RDB：

快照持久化，redis通过fork一个子进程进行持久化，在子进程中创建一个临时文件写入数据，当数据写完，用临时文件替换上次持久化的文件。整个过程中，主进程不需要进行IO操作

AOF：

1. 当每执行一条写操作，会将操作append在AOF缓冲区中
2. 根据持久化策略，将缓冲区的内容(appendfsync)刷到磁盘文件中。
3. 当AOF文件大小超过重写策略的大小时，会通过rewrite压缩AOF文件。
4. 当redis重启后，会根据AOF文件，重新加载写操作，恢复数据。

二者对比：

RDB：

1. 适合大规模数据恢复，恢复速度快，节省磁盘空间。
2. fork时采用写时复制技术，如果数据量太大，性能会有影响。
3. 有数据丢失的风险。

AOF：

1. 数据丢失的风险较小。
2. 占用更多的磁盘空间，恢复速度慢。

9.5 redis过期键淘汰(删除)策略

5种策略

1. volatile-lru：从已设置过期时间的数据集中挑选最近最少使用的数据淘汰
2. volatile-ttl：挑选将要过期的数据进行淘汰
3. volatile-random：任意选择数据淘汰
4. allkeys-lru：当内存不足时，在key空间中，移除最近最少使用的key淘汰
5. allkeys-random：从key空间中，任意选择数据淘汰。

2种删除

定期删除：

在设置某个key的过期时间的时候，创建一个定时器，让定时器倒计时结束时，对其进行删除。

优点：对内存友好，能够保证能存的key一旦过期就从内存中删除，释放空间。

缺点：对cpu不友好，在过期键较多时，删除过期键会占用一部分CPU事件，对服务器的性能和吞吐量有影响。

惰性删除：

设置某个Key的过期事件，当需要该key时，检查是否过期，如果过期，就删除，否则就返回该key的值。

优点：有利于cpu的运转，在使用该key时才进行过期检查，对于很多用不到的key不用进行检查。

缺点：不利于内存空间的释放。如果一个键已过期，但是一直没有使用，不检查到就不会释放内存。从而造成内存泄漏。

9.6Redis内存用完了会发生什么？

达到设置的内存上限，写命令会返回错误信息(读命令还会正常返回)，如果设置了内存淘汰策略，则会淘汰旧内容。

9.7缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩

缓存穿透：

查询根本不存在的key A,使得请求穿过redis直达数据库(DB)，DB负载过大时，就会宕机。

解决方案：

1. 缓存空对象
2. 设置布隆过滤器

缓存击穿：

一份热点数据，访问量极大，在缓存失效的瞬间，大量请求直达DB。

解决方案：

1. 设置热点数据永不过期
2. 加互斥锁，当一个线程访问数据时，其他线程等待。

缓存雪崩：

key对应的数据存在，但是在redis中的某一时刻，

但是在redis中的某一时刻，key大批量失效，如果这个时刻有大量的并发请求过来，就会发现缓存过期，就会访问DB，并更新到缓存中，大量请求会使DB崩溃。