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Redis面试题

时间:2021-04-07 23:11:04      阅读:31      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

1. Redis支持哪几种数据类型?

支持多种类型的数据结构

1.string:最基本的数据类型,二进制安全的字符串,最大512M。

2.list:按照添加顺序保持顺序的字符串列表。

3.set:无序的字符串集合,不存在重复的元素。

4.sorted set:已排序的字符串集合。

5.hash:key-value对的一种集合。

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2. Redis主要有哪些功能?

1.哨兵(Sentinel)和复制(Replication)

Redis服务器毫无征兆的罢工是个麻烦事,如何保证备份的机器是原始服务器的完整备份呢?这时候就需要哨兵和复制。

哨兵Sentinel可以管理多个Redis服务器,它提供了监控,提醒以及自动的故障转移的功能,Replication则是负责让一个Redis服务器可以配备多个备份的服务器。

Redis也是利用这两个功能来保证Redis的高可用的。

 

2.事务

很多情况下我们需要一次执行不止一个命令,而且需要其同时成功或者失败。redis对事务的支持也是源自于这部分需求,即支持一次性按顺序执行多个命令的能力,并保证其原子性。

 

3.LUA脚本

在事务的基础上,如果我们需要在服务端一次性的执行更复杂的操作(包含一些逻辑判断),则lua就可以排上用场了。

 

4.持久化

redis的持久化指的是redis会把内存的中的数据写入到硬盘中,在redis重新启动的时候加载这些数据,从而最大限度的降低缓存丢失带来的影响。

 

5.集群(Cluster)

单台服务器资源的总是有上限的,CPU资源和IO资源我们可以通过主从复制,进行读写分离,把一部分CPU和IO的压力转移到从服务器上,这也有点类似mysql数据库的主从同步。

 

3. Redis是单进程单线程的?

Redis是单进程单线程的,Redis利用队列技术将并发访问变为串行访问,消除了传统数据库串行控制的开销。

 

4. Redis为什么是单线程的?

多线程处理会涉及到锁,而且多线程处理会涉及到线程切换而消耗CPU。因为CPU不是Redis的瓶颈,Redis的瓶颈最有可能是机器内存或者网络带宽。单线程无法发挥多核CPU性能,不过可以通过在单机开多个Redis实例来解决。

其它开源软件采用的模型

Nginx:多进程单线程模型

Memcached:单进程多线程模型

 

5. 使用Redis的优势?

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O(1)

2. 支持丰富数据类型,支持string,list,set,sorted set,hash

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

 

6. Redis单点吞吐量

官方数据给出的最新硬件单点TPS达到8万/秒,QPS达到10万/秒,但是也跟具体数据有关,只是实验数据。

 

7. Redis相比memcached有哪些优势?

1.memcached所有的值均是简单的字符串,Redis作为其替代者,支持更为丰富的数据类型

2.Redis的速度比memcached快很多

3.Redis可以持久化其数据

4.Redis支持数据的备份,即master-slave模式的数据备份。

 

8. Redis有哪几种数据淘汰策略?

在Redis中,允许用户设置最大使用内存大小server.maxmemory,当Redis 内存数据集大小上升到一定大小的时候,就会施行数据淘汰策略。

1.volatile-lru:从已设置过期的数据集中挑选最近最少使用的淘汰

2.volatile-ttr:从已设置过期的数据集中挑选将要过期的数据淘汰

3.volatile-random:从已设置过期的数据集中任意挑选数据淘汰

4.allkeys-lru:从数据集中挑选最近最少使用的数据淘汰

5.allkeys-random:从数据集中任意挑选数据淘汰

6.noenviction:禁止淘汰数据

redis淘汰数据时还会同步到aof

 

9. Redis集群方案应该怎么做?都有哪些方案?

1.twemproxy

2.codis,目前用的最多的集群方案,基本和twemproxy一致的效果,但它支持在 节点数量改变情况下,旧节点数据可恢复到新hash节点。

3.Redis cluster3.0自带的集,特点在于他的分布式算法不是一致性hash,而是hash槽的概念,以及自身支持节点设置从节点。

 

10. Redis读写分离模型

通过增加Slave DB的数量,读的性能可以线性增长。为了避免Master DB的单点故障,集群一般都会采用两台Master DB做双机热备,所以整个集群的读和写的可用性都非常高。

读写分离架构的缺陷在于,不管是Master还是Slave,每个节点都必须保存完整的数据,如果在数据量很大的情况下,集群的扩展能力还是受限于单个节点的存储能力,而且对于Write-intensive类型的应用,读写分离架构并不适合。

 

11. Redis数据分片模型

为了解决读写分离模型的缺陷,可以将数据分片模型应用进来。

可以将每个节点看成都是独立的master,然后通过业务实现数据分片。

结合上面两种模型,可以将每个master设计成由一个master和多个slave组成的模型。

 

12. Redis提供了哪几种持久化方式?

RDB持久化方式能够在指定的时间间隔能对你的数据进行快照存储

AOF持久化方式记录每次对服务器写的操作,当服务器重启的时候会重新执行这些命令来恢复原始的数据,AOF命令以Redis协议追加保存每次写的操作到文件末尾.Redis还能对AOF文件进行后台重写,使得AOF文件的体积不至于过大.

如果你只希望你的数据在服务器运行的时候存在,你也可以不使用任何持久化方式.

你也可以同时开启两种持久化方式, 在这种情况下, 当Redis重启的时候会优先载入AOF文件来恢复原始的数据,因为在通常情况下AOF文件保存的数据集要比RDB文件保存的数据集要完整.

 

最重要的事情是了解RDB和AOF持久化方式的不同,让我们以RDB持久化方式开始。

 

如何选择合适的持久化方式?

1.Redis主要提供了两种持久化机制:RDB和AOF

 

2.RDB

默认开启,会按照配置的指定时间将内存中的数据快照到磁盘中,创建一个dump.rdb文件,Redis启动时再恢复到内存中。

Redis会单独创建fork()一个子进程,将当前父进程的数据库数据复制到子进程的内存中,然后由子进程写入到临时文件中,持久化的过程结束了,再用这个临时文件替换上次的快照文件,然后子进程退出,内存释放。

需要注意的是,每次快照持久化都会将主进程的数据库数据复制一遍,导致内存开销加倍,若此时内存不足,则会阻塞服务器运行,直到复制结束释放内存;都会将内存数据完整写入磁盘一次,所以如果数据量大的话,而且写操作频繁,必然会引起大量的磁盘I/O操作,严重影响性能,并且最后一次持久化后的数据可能会丢失;

 

3.AOF

以日志的形式记录每个写操作(读操作不记录),只需追加文件但不可以改写文件,Redis启动时会根据日志从头到尾全部执行一遍以完成数据的恢复工作。包括flushDB也会执行。

主要有两种方式触发:有写操作就写、每秒定时写(也会丢数据)。

因为AOF采用追加的方式,所以文件会越来越大,针对这个问题,新增了重写机制,就是当日志文件大到一定程度的时候,会fork出一条新进程来遍历进程内存中的数据,每条记录对应一条set语句,写到临时文件中,然后再替换到旧的日志文件(类似rdb的操作方式)。默认触发是当aof文件大小是上次重写后大小的一倍且文件大于64M时触发。

当两种方式同时开启时,数据恢复Redis会优先选择AOF恢复。一般情况下,只要使用默认开启的RDB即可,因为相对于AOF,RDB便于进行数据库备份,并且恢复数据集的速度也要快很多。

 

开启持久化缓存机制,对性能会有一定的影响,特别是当设置的内存满了的时候,更是下降到几百reqs/s。所以如果只是用来做缓存的话,可以关掉持久化。

 

13. Redis常见性能问题和解决方案?

(1) Master最好不要做任何持久化工作,如RDB内存快照和AOF日志文件

(2) 如果数据比较重要,某个Slave开启AOF备份数据,策略设置为每秒同步一次

(3) 为了主从复制的速度和连接的稳定性,Master和Slave最好在同一个局域网内

(4) 尽量避免在压力很大的主库上增加从库

(5) 主从复制不要用图状结构,用单向链表结构更为稳定,即:Master <- Slave1 <- Slave2 <- Slave3...

这样的结构方便解决单点故障问题,实现Slave对Master的替换。如果Master挂了,可以立刻启用Slave1做Master,其他不变。

 

14. Redis哈希槽的概念?

Redis集群没有使用一致性hash,而是引入了哈希槽的概念,当需要在 Redis 集群中放置一个 key-value 时,根据 CRC16(key) mod 16384的值,决定将一个key放到哪个桶中。

 

15. Redis集群最大节点个数是多少?

Redis集群预分好16384个桶(哈希槽)

 

16. Redis集群会有写操作丢失吗?为什么?

Redis并不能保证数据的强一致性,这意味这在实际中集群在特定的条件下可能会丢失写操作。

 

17. Redis集群之间是如何复制的?

异步复制

 

18. Redis如何做内存优化?

该尽可能的将你的数据模型抽象到一个散列表里面。比如你的web系统中有一个用户对象,不要为这个用户的名称,姓氏,邮箱,密码设置单独的key,而是应该把这个用户的所有信息存储到一张散列表里面.

尽量key值不要太长,容易占用内存。

 

19. Redis回收进程如何工作的?

一个客户端运行了新的命令,添加了新的数据。

Redi检查内存使用情况,如果大于maxmemory的限制, 则根据设定好的策略进行回收。

 

20. Redis回收使用的是什么算法?

LRU算法

 

21. Redis有哪些适合的场景?

1)Session共享(单点登录)

2)页面缓存

3)队列

4)排行榜/计数器

5)发布/订阅

 

22. Redis为什么是key,value的,为什么不是支持SQL的?

选择key-value的原因:key-value简单粗暴,使用方便?效率更佳?
为什么不支持sql:
因为redis的内存模型是一个hashtable,不使用表来存储数据,也不会预定义或强制要求用户对redis储存的不同数据进行关联。

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23. Redis是多线程还是单线程?

redis中io多路复用器模块是单线程执行,事件处理器也是单线程执行,两个线程不一样。所以实际redis应该是单进程多线程,只是不同的模块都用的单线程实现。

两个维度来举例:

(1)若是client发送命令到server的话,server处理命令是单线程逐条进行的。

(2)server内部可以是多线程的,比如aof持久化,假设策略每秒,那就是再单独开启一个线程去执行aof文件持久化操作,这就是多线程了。

 

24. Redis的持久化开启了RDB和AOF下重启服务是如何加载的?

优先AOF,AOF没找到的话再找RDB,因为AOF文件的数据要全于RDB。

 

25. Redis如果做集群该如何规划?AKF/CAP如何实现和设计?

参考redis各种部署方式的优缺点来决定。

如果希望快速部署,那么可以考虑单节点部署方式。

如果只需要考虑可靠性,那么可以考虑主从复制模式。

如果想要保证高可用,不需要考虑储存成本可以考虑哨兵模式。

如果想提高集群的扩展性和可用性,不要求保证数据的强一致性,且没有批量操作,那么可以考虑集群模式。

 

26. 10万用户一年365天的登录情况如何用redis存储,并快速检索任意时间窗内的活跃用户?

Bitmap

 

27. Redis的5种Value类型你用过几种,能举例吗?

string、list、set、sorted_set、hash

string:int、raw、embstr

list:ziplist、linkedlist

hash:ziplist、hashtable

set:intset、hashtable

sorted set:ziplist、skiplist+dict

 

Redis面试题

原文:https://www.cnblogs.com/lizexiong/p/14629578.html

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