Redis面试题

为什么使用 Redis

1. 速度快，因为数据存在内存中，类似于 HashMap，HashMap 的优势就是查找和操作的时间复杂度都是 O1)
2. 支持丰富数据类型，支持 string，list，set，Zset，hash 等
3. 支持事务，操作都是原子性，所谓的原子性就是对数据的更改要么全部执行，要么全部不执行
4. 丰富的特性：可用于缓存，消息，按 key 设置过期时间，过期后将会自动删除

Redis的常用数据类型有哪些

Redis是一个基于内存的键值对数据库，它的键都是字符串类型，而值的部分支持5种数据类型，每种类型特点不一样

• string:字符串类型，可以存储普通字符串、JSON字符串，也可以存储对象系列化之后的字符串
• hash:哈希类型，类似于Java中的HashMap，比较适合存储对象
• list:列表类型，底层是一个顺序链表，可以从两端添加或移除元素，元素是有序的，可重复的
• set:无序集合，没有重复元素
• zset:有序集合，没有重复元素，且集合中每个元素关联一个分数，可以根据分数进行排序

跳表你了解吗

跳表(SkipList)首先是链表，但与传统的链表相比有几点差异：

• 跳表结合了链表和二分查找的思想
• 元素按照升序排列存储
• 节点可能包含多个指针，指针跨度不同
• 查找时从顶层向下，不断缩小搜索范围
• 整个查询的复杂度为 O ( log n )

Redis数据类型Sorted Set使用了跳表

Redis 可以用来做什么

• 缓存
• 排行榜
• 分布式计数器
• 分布式锁
• 消息队列
• 分布式 token
• 限流

Redis 为什么快

• （内存操作）完全基于内存，绝大部分请求是纯粹的内存操作，非常快速。
• （单线程，省去线程切换、锁竞争的开销）采用单线程，避免了不必要的上下文切换和竞争条件，也不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗 CPU，不用去考虑各种锁的问题，不存在加锁释放锁操作，没有因为可能出现死锁而导致的性能消耗；
• （NIO 的 IO 多路复用模型）使用多路 I/O 复用模型，非阻塞 IO；这里"多路"指的是多个网络连接，"复用"指的是复用同一个线程

解释一下I/O多路复用模型

嗯~~

• I/O多路复用是指利用单个线程来同时监听多个Socket ，并在某个Socket可读、可写时得到通知，从而避免无效的等待，充分利用CPU资源。目前的I/O多路复用都是采用的epoll模式实现，它会在通知用户进程Socket就绪的同时，把已就绪的Socket写入用户空间，不需要挨个遍历Socket来判断是否就绪，提升了性能。
• 其中Redis的网络模型就是使用I/O多路复用结合事件的处理器来应对多个Socket请求，比如，提供了连接应答处理器、命令回复处理器，命令请求处理器；
• 在Redis6.0之后，为了提升更好的性能，在命令回复处理器使用了多线程来处理回复事件，在命令请求处理器中，将命令的转换使用了多线程，增加命令转换速度，在命令执行的时候，依然是单线程

Redis 过期删除策略

常用的过期数据的删除策略就两个：

1. 惰性删除：当客户端尝试访问一个键时，Redis会在访问时检查键是否过期，如果过期则执行删除操作。这样对 CPU 最友好，但是可能会造成太多过期 key 没有被删除。
2. 定期删除：每隔一段时间抽取一批 key 执行删除过期 key 操作。并且Redis底层会通过限制删除操作执行的时长和频率来减少删除操作对 CPU 时间的影 响。

定期删除对内存更加友好，惰性删除对 CPU 更加友好。两者各有千秋，所以 Redis 采用的是定期删除+惰性/懒汉式删除。但是仅仅通过给 key 设置过期时间还是有问题的。因为还是可能存在定期删除和惰性删除漏掉了很多过期 key 的 情况。这样就导致大量过期 key 堆积在内存里，然后就 Outofmemory 了。

怎么解决这个问题呢？答案就是：R