redis面试

本文深入讲解Redis支持的数据类型,包括String、Hash、List、Set、Zset,探讨Redis持久化方式RDB和AOF的优缺点,解析Redis通讯协议RESP的特点,分享Redis分布式锁、异步队列的实现及应用场景,剖析缓存穿透与雪崩现象及其解决方案。

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redis面试题

redis简介

介绍:Redis 是一个开源的使用 ANSI C 语言编写、遵守 BSD 协议、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value 数据库,并提供多种语言的 API的非关系型数据库。

传统数据库遵循 ACID 规则。而 Nosql(Not Only SQL 的缩写,是对不同于传统的关系型数据库的数据库管理系统的统称) 一般为分布式而分布式一般遵循 CAP 定理。

Redis 官网:https://redis.io/
1. Redis支持的数据类型?

String字符串:

格式: set key value
	string类型是二进制安全的。意思是redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象 。
	string类型是Redis最基本的数据类型,一个键最大能存储512MB。

*Hash(哈希)*
	格式: hmset name  key1 value1 key2 value2
	Redis hash 是一个键值(key=>value)对集合。
	Redis hash是一个string类型的field和value的映射表,hash特别适合用于存储对象。

*List(列表)*
	Redis 列表是简单的字符串列表,按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部(左边)或者尾部(右边)
	格式: lpush  name  value
	在 key 对应 list 的头部添加字符串元素
	格式: rpush  name  value
	在 key 对应 list 的尾部添加字符串元素
	格式: lrem name  index
	key 对应 list 中删除 count 个和 value 相同的元素
	格式: llen name  
	返回 key 对应 list 的长度

*Set(集合)*
	格式: sadd  name  value
	Redis的Set是string类型的无序集合。
	集合是通过哈希表实现的,所以添加,删除,查找的复杂度都是O(1)。

*zset(sorted set:有序集合)*
	格式: zadd  name score value
	Redis zset 和 set 一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。
	不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。
	zset的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。

2. 什么是Redis持久化?Redis有哪几种持久化方式?优缺点是什么?

	持久化就是把内存的数据写到磁盘中去,防止服务宕机了内存数据丢失。
	Redis 提供了两种持久化方式:RDB(默认) 和AOF 
	
	RDB:
		rdb是Redis DataBase缩写
		功能核心函数rdbSave(生成RDB文件)和rdbLoad(从文件加载内存)两个函数
	
	AOF:
		Aof是Append-only file缩写
		每当执行服务器(定时)任务或者函数时flushAppendOnlyFile 函数都会被调用, 这个函数执行以下两个工作
	
	aof写入保存:
		WRITE:根据条件,将 aof_buf 中的缓存写入到 AOF 文件
		SAVE:根据条件,调用 fsync 或 fdatasync 函数,将 AOF 文件保存到磁盘中。
	
	存储结构:
		内容是redis通讯协议(RESP )格式的命令文本存储。
	比较:
		1、aof文件比rdb更新频率高,优先使用aof还原数据。
		2、aof比rdb更安全也更大
		3、rdb性能比aof好
		4、如果两个都配了优先加载AOF

3.当你在上面有提到redis通讯协议(RESP ),会顺势问你能解释下什么是RESP?有什么特点?

RESP 是redis客户端和服务端之前使用的一种通讯协议;
RESP 的特点:实现简单、快速解析、可读性好
	For Simple Strings the first byte of the reply is "+" 回复
	For Errors the first byte of the reply is "-" 错误
	For Integers the first byte of the reply is ":" 整数
	For Bulk Strings the first byte of the reply is "$" 字符串
	For Arrays the first byte of the reply is "*" 数组

4. Redis常用命令?

	redis连接命令:
		redis-cli -h host -p port -a password		
	Keys pattern
		表示区配所有
		以bit开头的
	查看Exists  key是否存在
		语法:exists key 
	Set
		设置 key 对应的值为 string 类型的 value。
			语法:set key value 
		给key设置有效时间:
			语法:EXPIREAT key s(单位秒)
			  or PEXPIRE  key  ms
	setnx
		设置 key 对应的值为 string 类型的 value。如果 key 已经存在,返回 0,nx 是 not exist 的意思。
		语法:setnx key value
	删除某个key
		语法: del key    (第一次返回1 删除了 第二次返回0)
	TTL查看剩下多少时间
		语法:TTL key
		返回负数则key失效,key不存在了
	Setex
		设置 key 对应的值为 string 类型的 value,并指定此键值对应的有效期。
		语法:SETEX  key 60 value
	Mset
		一次设置多个 key 的值,成功返回 ok 表示所有的值都设置了,失败返回 0 表示没有任何值被设置。
		语法:MSET key1 value1 key2 value2 .. keyN valueN 
	Getset
		设置 key 的值,并返回 key 的旧值。
		语法:getset key value
	Mget
		一次获取多个 key 的值,如果对应 key 不存在,则对应返回 nil。
		语法: MGET KEY1 KEY2 .. KEYN
	Incr
		对 key 的值做加加操作,并返回新的值。注意 incr 一个不是 int 的 value 会返回错误,incr 一个不存在的 key,则设置 key 为 1
		语法:Incr key
	incrby
		同 incr 类似,加指定值 ,key 不存在时候会设置 key,并认为原来的 value 是 0
		语法:INCRBY key s(时间)
	Decr
		对 key 的值做的是减减(自减)操作,decr 一个不存在 key,则设置 key 为-1
		语法:DECR key
	Decrby
		同 decr,减指定值。
		语法:DECRBY key s(时间)
	Append
		给指定 key 的字符串值追加 value,返回新字符串值的长度。
		语法:append key add_value
	Strlen
		取指定 key 的 value 值的长度。
		语法: Strlen key new_value
	persist xxx(取消过期时间)
		语法:persist  key
	选择数据库(0-15库)	
		语法:Select 0 //选择数据库
	move 移动数据
		语法:move age 1  //把age 移动到1库
	Randomkey随机返回一个key
		语法: Randomkey
	Rename重命名
		语法: rename old_key  new_key
	Type 返回数据类型
		语法:type key
		返回值:none (key不存在)
			    string (字符串)
			    list (列表)
			    set (集合)
			    zset (有序集)
			    hash (哈希表)

5. 使用过Redis分布式锁么,它是怎么实现的?

	先拿setnx来争抢锁,抢到之后,再用expire给锁加一个过期时间防止锁忘记了释放。

6.如果在setnx之后执行expire之前进程意外crash或者要重启维护了,那会怎么样?

	 set指令有非常复杂的参数,这个应该是可以同时把setnx和expire合成一条指令来用的!

7. 使用过Redis做异步队列么,你是怎么用的?有什么缺点?;

	一般使用list结构作为队列,rpush生产消息,lpop消费消息。当lpop没有消息的时候,要适当sleep一会再重试。
	缺点:在消费者下线的情况下,生产的消息会丢失,得使用专业的消息队列如rabbitmq等。

8. 能不能生产一次消费多次呢?

	使用pub/sub主题订阅者模式,可以实现1:N的消息队列。

9. 什么是缓存穿透?如何避免?什么是缓存雪崩?何如避免?

	缓存穿透
		一般的缓存系统,都是按照key去缓存查询,如果不存在对应的value,就应该去后端系统查找(比如DB)。一些恶意的请求会故意查询不存在的key,请求量很大,就会对后端系统造成很大的压力。这就叫做缓存穿透。
	如何避免
		1:对查询结果为空的情况也进行缓存,缓存时间设置短一点,或者该key对应的数据insert了之后清理缓存。
		2:对一定不存在的key进行过滤。可以把所有的可能存在的key放到一个大的Bitmap中,查询时通过该bitmap过滤。
	缓存雪崩
		当缓存服务器重启或者大量缓存集中在某一个时间段失效,这样在失效的时候,会给后端系统带来很大压力。导致系统崩溃。
	如何避免
		1:在缓存失效后,通过加锁或者队列来控制读数据库写缓存的线程数量。比如对某个key只允许一个线程查询数据和写缓存,其他线程等待。
		2:做二级缓存,A1为原始缓存,A2为拷贝缓存,A1失效时,可以访问A2,A1缓存失效时间设置为短期,A2设置为长期
		3:不同的key,设置不同的过期时间,让缓存失效的时间点尽量均匀。
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