Redis是?單進程單線程?的罕邀，Redis利用隊列技術(shù)將并發(fā)訪問變?yōu)榇性L問畅形，消除了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫串行控制的開銷。

Redis為什么是單線程的诉探？

多線程處理會涉及到鎖日熬，而且多線程處理會設(shè)計到線程切換而消耗CPU。因為CPU不會Redis的瓶頸肾胯，Redis的瓶頸最有可能是機器內(nèi)存或者網(wǎng)絡(luò)帶寬竖席。單線程無法發(fā)揮多核CPU性能，不過可以通過在單機開啟Redis實例來解決敬肚。

Redis的優(yōu)勢

**速度快毕荐。**因為數(shù)據(jù)存儲于內(nèi)存中，類似于HashMap艳馒，HashMap的優(yōu)勢就是查找和操作的時間復(fù)雜度都是O(1)

支持豐富的數(shù)據(jù)類型?憎亚，支持string员寇，list，set第美，sorted set蝶锋，hash

支持事務(wù)?，操作都是原子性什往，所謂的原子性就是對數(shù)據(jù)的更改要么全部執(zhí)行扳缕，要么全部不執(zhí)行

豐富的特性?：可用于緩存，消息别威，按key設(shè)置過期時間躯舔，過期后將會自動刪除

Redis和memcached有哪些優(yōu)勢

memcached所有的值均是簡單的字符串，Reids作為其替代者省古，支持更為豐富的數(shù)據(jù)類型

Redis的速度比memcached快很多

Redis可以持久化其數(shù)據(jù)

Redis支持數(shù)據(jù)的備份粥庄，即master/slave模式的數(shù)據(jù)備份

Redis key的過期時間和永久有效分別怎么設(shè)置？

EXPIRE 和 PERSIST 命令豺妓。

Redis 主要消耗什么物理資源飒赃？

內(nèi)存。

為什么Redis需要把所有數(shù)據(jù)放到內(nèi)存中科侈？

Redis為了達到最快的讀寫速度將數(shù)據(jù)都讀到內(nèi)存中，并通過異步的方式將數(shù)據(jù)寫入磁盤炒事。

所以redis具有快速和數(shù)據(jù)持久化的特征臀栈。如果不將數(shù)據(jù)放在內(nèi)存中，磁盤I/O速度為嚴重影響redis的性能挠乳。

在內(nèi)存越來越便宜的今天权薯，redis將會越來越受歡迎。 如果設(shè)置了最大使用的內(nèi)存睡扬，則數(shù)據(jù)已有記錄數(shù)達到內(nèi)存限值后不能繼續(xù)插入新值盟蚣。

說說Redis哈希槽的概念？

Redis集群沒有使用一致性hash,而是引入了哈希槽的概念卖怜，Redis集群有16384個哈希槽屎开，每個key通過CRC16校驗后對16384取模來決定放置哪個槽，集群的每個節(jié)點負責一部分hash槽马靠。

Redis中的管道有什么用奄抽？

一次請求/響應(yīng)服務(wù)器能實現(xiàn)處理新的請求即使舊的請求還未被響應(yīng)。這樣就可以將多個命令發(fā)送到服務(wù)器甩鳄，而不用等待回復(fù)逞度，最后在一個步驟中讀取該答復(fù)。

這就是管道（pipelining）妙啃，是一種幾十年來廣泛使用的技術(shù)档泽。例如許多POP3協(xié)議已經(jīng)實現(xiàn)支持這個功能，大大加快了從服務(wù)器下載新郵件的過程。

怎么理解Redis事務(wù)馆匿？

事務(wù)是一個單獨的隔離操作：事務(wù)中的所有命令都會序列化抑胎、按順序地執(zhí)行。事務(wù)在執(zhí)行的過程中甜熔，不會被其他客戶端發(fā)送來的命令請求所打斷圆恤。

事務(wù)是一個原子操作：事務(wù)中的命令要么全部被執(zhí)行，要么全部都不執(zhí)行腔稀。

Redis 事務(wù)相關(guān)的命令有哪幾個盆昙？

MULTI 、 EXEC 焊虏、 DISCARD 淡喜、 WATCH

Redis內(nèi)存回收機制

Redis的內(nèi)存回收主要圍繞以下兩個方面：

Redis過期策略?：刪除過期時間的key值

Redis淘汰策略?：內(nèi)存使用到達maxmemory上限時觸發(fā)內(nèi)存淘汰數(shù)據(jù)

Redis過期策略

Redis過期策略通常有以下三種：

定時過期每個設(shè)置過期時間的key都需要創(chuàng)建一個定時器，到過期時間就會立即清除诵闭。該策略可以立即清除過期的數(shù)據(jù)炼团，對內(nèi)存很友好；但是會占用大量的CPU資源去處理過期的數(shù)據(jù)疏尿，從而影響緩存的響應(yīng)時間和吞吐量瘟芝。

惰性過期只有當訪問一個key時，才會判斷該key是否已過期褥琐，過期則清除锌俱。該策略可以最大化地節(jié)省CPU資源，卻對內(nèi)存非常不友好敌呈。極端情況可能出現(xiàn)大量的過期key沒有再次被訪問贸宏，從而不會被清除，占用大量內(nèi)存磕洪。

定期過期每隔一定的時間吭练，會掃描一定數(shù)量的數(shù)據(jù)庫的expires字典中一定數(shù)量的key，并清除其中已過期的key析显。該策略是前兩者的一個折中方案鲫咽。通過調(diào)整定時掃描的時間間隔和每次掃描的限定耗時，可以在不同情況下使得CPU和內(nèi)存資源達到最優(yōu)的平衡效果谷异。

Redis中同時使用了?惰性過期?和?定期過期?兩種過期策略浑侥。

Redis有哪幾種數(shù)據(jù)淘汰策略

在Redis中，允許用戶設(shè)置最大使用內(nèi)存大小 server.maxmemory 晰绎，當Redis內(nèi)存數(shù)據(jù)集大小上升到一定大小的時候寓落，就會執(zhí)行數(shù)據(jù)淘汰策略

volatile-lru?：從已設(shè)置過期的數(shù)據(jù)集中挑選最近最少使用的淘汰

volatile-ttl?：從已設(shè)置過期的數(shù)據(jù)集中挑選將要過期的數(shù)據(jù)淘汰

volatile-random?：從已設(shè)置過期的數(shù)據(jù)集中任意挑選數(shù)據(jù)淘汰

allkeys-lru?：從數(shù)據(jù)集中挑選最近最少使用的數(shù)據(jù)淘汰

allkeys-random?：從數(shù)據(jù)集中任意挑選數(shù)據(jù)淘汰

noenviction?：禁止淘汰數(shù)據(jù)

Redis支持哪幾種持久化方式

RDB持久化原理是將Redis在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)記錄定時dump到磁盤上的RDB文件。 指定的時間間隔內(nèi)將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)集快照寫入磁盤荞下，實際操作過程是fork一個子進程伶选，先將數(shù)據(jù)集寫入臨時文件史飞，寫入成功后，再替換之前的文件仰税，用二進制壓縮存儲构资。

AOF（append only file）持久化原理是將Redis的操作日志以追加的方式寫入文件。 以日志的形式記錄服務(wù)器所處理的每一個寫陨簇、刪除操作吐绵，查詢操作不會記錄，以文本的方式記錄河绽，可以打開文件看到詳細的操作記錄己单。當服務(wù)器重啟的時候會重新執(zhí)行這些命令來恢復(fù)原始的數(shù)據(jù)。AOF命令以Reids協(xié)議追加保存每次寫的操作到文件末尾耙饰。Redis還能對AOF文件進行后臺重寫纹笼，使得AOF文件的體積不至于過大。

Redis兩種持久化方式優(yōu)缺點苟跪？

RDB持久化

優(yōu)點：RDB文件緊湊廷痘，體積小，網(wǎng)絡(luò)傳輸快件已，適合全量復(fù)制笋额；恢復(fù)速度比AOF快很多。當然篷扩，與AOF相比鳞陨，RDB最重要的優(yōu)點之一是對性能的影響相對較小

缺點：RDB文件的致命缺點在與其數(shù)據(jù)快照的持久化方式?jīng)Q定了必然做不到實時持久化，而在數(shù)據(jù)越來越重要的今天瞻惋，數(shù)據(jù)的大量丟失很多時候是無法接受的，因此AOF持久化稱為主流援岩。此外歼狼，RDB文件需要滿足特定格式，兼容性差享怀。

AOF持久化與RDB持久化相對應(yīng),AOF的優(yōu)點在于支持秒級持久化羽峰、兼容性好，缺點是文件大添瓷，恢復(fù)速度慢梅屉，對性能影響大

如何選擇Redis持久化方式策略？

在介紹持久化策略之前鳞贷，首先要明白無論是RDB還是AOF坯汤，持久化的開啟都是要付出性能方面的代價的。對比RDB持久化搀愧，一方面是bdsave在進行fork操作時Redis主進程會阻塞惰聂，另一方面疆偿，子進程向硬盤寫數(shù)據(jù)也會帶來IO壓力；對于AOF持久化搓幌，向硬盤寫數(shù)據(jù)的頻率大大提高（everysec策略下為秒級）杆故，IO壓力更大，設(shè)置可能造成AOF追加阻塞文件溉愁。此外处铛，AOF文件的重寫與RDB的basave類似，會有fork時的阻塞和子進程的IO壓力問題拐揭。相對來說撤蟆，由于AOF向硬盤中寫數(shù)據(jù)的頻率更高，因此對Redis主進程性能的影響會更大投队。

在實際生產(chǎn)環(huán)境中枫疆，根據(jù)數(shù)據(jù)量、應(yīng)用對數(shù)據(jù)的安全要求敷鸦、預(yù)算限制等不同情況息楔，會有各種各樣的持久化策略；如完全不使用任何持久化扒披，使用RDB或AOF一種值依，或同事開啟RDB和AOF持久化等。此外碟案，持久化的選擇必須與Redis的主從策略一起考慮愿险，因為主從復(fù)制與持久化同樣具有數(shù)據(jù)備份的功能，而且主機master和從機slave可以獨立的選擇持久化方案价说。

為什么要做Redis分區(qū)辆亏？

分區(qū)可以讓Redis管理更大的內(nèi)存，Redis將可以使用所有機器的內(nèi)存鳖目。如果沒有分區(qū)扮叨，你最多只能使用一臺機器的內(nèi)存。分區(qū)使Redis的計算能力通過簡單地增加計算機得到成倍提升,Redis的網(wǎng)絡(luò)帶寬也會隨著計算機和網(wǎng)卡的增加而成倍增長领迈。

Redis集群的主從復(fù)制模型是怎樣的彻磁？

為了是在部分節(jié)點失敗或者大部分節(jié)點無法通信的情況下集群仍然可用，所以集群是用了主從復(fù)制模型狸捅，每個節(jié)點都會有N-1個復(fù)制品

Redis集群會有寫操作丟失嗎衷蜓？為什么？

Redis并不能保證數(shù)據(jù)強一致性尘喝，這意味著在實際中集群在特定的條件下可能會丟失寫操作

Redis集群之間是如何復(fù)制的

異步復(fù)制磁浇。

Redis如何做內(nèi)存優(yōu)化

盡可能使用散列表（hashes），散列表（是說列表里面存儲的數(shù)少）使用的內(nèi)存非常小朽褪，所以你應(yīng)該盡可能的將你的數(shù)據(jù)模型抽象到一個散列表里面扯夭，比如你的web系統(tǒng)中有一個用戶對象鳍贾，不要為這個用戶的名稱，姓氏交洗，郵箱骑科，密碼設(shè)置單獨的key，而是應(yīng)該把這個用戶所有信息存儲到一張散列表中构拳。

Redis常用的使用場景

Session共享（單點登錄）

頁面緩存

隊列

排行榜/計算器

發(fā)布/訂閱

Redis有哪些架構(gòu)模式咆爽？講講各自的特點？

單機版

特點：簡單

存在問題：

內(nèi)存容量有限

處理能力有限

無法高可用

主從復(fù)制

Redis的復(fù)制（replication）功能允許用戶根據(jù)一個Redis服務(wù)器來創(chuàng)建任意多個該服務(wù)器的復(fù)制品置森，其中被復(fù)制的服務(wù)器為主服務(wù)器（master）斗埂，而通過復(fù)制創(chuàng)建出來的服務(wù)器復(fù)制品則為從服務(wù)器（slave）。主要主從服務(wù)器之間的網(wǎng)絡(luò)連接正常凫海，主從服務(wù)器兩者會具有相同的數(shù)據(jù)呛凶，主服務(wù)器就會一直將發(fā)生在自己身上的數(shù)據(jù)更新同步給從服務(wù)器，從而一直保證主從服務(wù)器的數(shù)據(jù)相同行贪。

問題：

無法保證高可用

沒有解決master寫的壓力

哨兵

Redis sentinel 是一個分布式系統(tǒng)中監(jiān)控 redis 主從服務(wù)器漾稀，并在主服務(wù)器下線時自動進行故障轉(zhuǎn)移。其中三個特性：

監(jiān)控（Monitoring）： Sentinel 會不斷地檢查你的主服務(wù)器和從服務(wù)器是否運作正常建瘫。

提醒（Notification）： 當被監(jiān)控的某個 Redis 服務(wù)器出現(xiàn)問題時崭捍， Sentinel 可以通過 API 向管理員或者其他應(yīng)用程序發(fā)送通知。

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

特點：

保證高可用

監(jiān)控各個節(jié)點

自動故障遷移

缺點：

主從模式，切換需要時間橄浓，會丟數(shù)據(jù)

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(wù)器粒梦； Twemproxy 是一個快速的單線程代理程序，支持 Memcached ASCII 協(xié)議和 redis 協(xié)議荸实。

特點：

多種 hash 算法：MD5匀们、CRC16、CRC32泪勒、CRC32a、hsieh宴猾、murmur圆存、Jenkins

支持失敗節(jié)點自動刪除

后端 Sharding 分片邏輯對業(yè)務(wù)透明，業(yè)務(wù)方的讀寫方式和操作單個 Redis 一致

缺點：

增加了新的 proxy仇哆，需要維護其高可用沦辙。

failover 邏輯需要自己實現(xiàn)，其本身不能支持故障的自動轉(zhuǎn)移可擴展性差讹剔，進行擴縮容都需要手動干預(yù)

集群（直連型）

從redis 3.0之后版本支持redis-cluster集群油讯，Redis-Cluster采用無中心結(jié)構(gòu)详民，每個節(jié)點保存數(shù)據(jù)和整個集群狀態(tài),每個節(jié)點都和其他所有節(jié)點連接。

特點：

無中心架構(gòu)（不存在哪個節(jié)點影響性能瓶頸）陌兑，少了 proxy 層沈跨。

數(shù)據(jù)按照 slot 存儲分布在多個節(jié)點，節(jié)點間數(shù)據(jù)共享兔综，可動態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)分布饿凛。

可擴展性，可線性擴展到 1000 個節(jié)點软驰，節(jié)點可動態(tài)添加或刪除涧窒。

高可用性，部分節(jié)點不可用時锭亏，集群仍可用纠吴。通過增加 Slave 做備份數(shù)據(jù)副本

實現(xiàn)故障自動 failover，節(jié)點之間通過 gossip 協(xié)議交換狀態(tài)信息慧瘤，用投票機制完成 Slave到 Master的角色提升戴已。

缺點：

資源隔離性較差，容易出現(xiàn)相互影響的情況碑隆。

數(shù)據(jù)通過異步復(fù)制,不保證數(shù)據(jù)的強一致性

使用過Redis分布式鎖嗎恭陡，它是怎么實現(xiàn)的？

先拿setnx來爭搶鎖上煤，搶到之后休玩，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(zhí)行expire之前進程意外crash或者要重啟維護了劫狠，那會怎么樣拴疤？ set指令有非常復(fù)雜的參數(shù)，這個應(yīng)該是可以同時把setnx和expire合成一條指令來用的独泞！

使用過 Redis 做異步隊列么呐矾，你是怎么用的？有什么缺點懦砂？

般使用 list 結(jié)構(gòu)作為隊列蜒犯，rpush 生產(chǎn)消息，lpop 消費消息荞膘。當 lpop 沒有消息的時候罚随，要適當 sleep一會再重試。

缺點：

在消費者下線的情況下羽资，生產(chǎn)的消息會丟失缴罗，得使用專業(yè)的消息隊列如 rabbitmq 等蝶柿。

能不能生產(chǎn)一次消費多次呢工禾？

使用 pub/sub 主題訂閱者模式欣簇，可以實現(xiàn) 1:N 的消息隊列。

什么是緩存穿透？如何避免？

緩存穿透

一般的緩存系統(tǒng)，都是按照key去緩存查詢翰萨，如果不存在對應(yīng)的value，就應(yīng)該去后端系統(tǒng)查找（比如DB）趾疚。一些惡意的請求會故意查詢不存在的key,請求量很大缨历，就會對后端系統(tǒng)造成很大的壓力。這就叫做緩存穿透糙麦。

如何避免辛孵？

對查詢結(jié)果為空的情況也進行緩存，緩存時間設(shè)置短一點赡磅，或者該key對應(yīng)的數(shù)據(jù)insert了之后清理緩存魄缚。

對一定不存在的key進行過濾》倮龋可以把所有的可能存在的key放到一個大的Bitmap中冶匹，查詢時通過該bitmap過濾。

什么是緩存雪崩咆瘟？何如避免嚼隘？

緩存雪崩當緩存服務(wù)器重啟或者大量緩存集中在某一個時間段失效，這樣在失效的時候袒餐，會給后端系統(tǒng)帶來很大壓力飞蛹，導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。

如何避免灸眼？

在緩存失效后卧檐，通過加鎖或者隊列來控制讀數(shù)據(jù)庫寫緩存的線程數(shù)量。比如對某個key只允許一個線程查詢數(shù)據(jù)和寫緩存焰宣，其他線程等待霉囚。

做二級緩存，A1為原始緩存匕积，A2為拷貝緩存盈罐，A1失效時，可以訪問A2闪唆，A1緩存失效時間設(shè)置為短期盅粪，A2設(shè)置為長期 3：不同的key，設(shè)置不同的過期時間苞氮，讓緩存失效的時間點盡量均勻

緩存并發(fā)

這里的并發(fā)指的是多個redis的client同時set key引起的并發(fā)問題湾揽。其實redis自身就是單線程操作瓤逼，多個client并發(fā)操作笼吟，按照先到先執(zhí)行的原則库物，先到的先執(zhí)行，其余的阻塞贷帮。當然戚揭，另外的解決方案是把redis.set操作放在隊列中使其串行化，必須的一個一個執(zhí)行撵枢。

緩存預(yù)熱

緩存預(yù)熱就是系統(tǒng)上線后民晒，將相關(guān)的緩存數(shù)據(jù)直接加載到緩存系統(tǒng)。

這樣就可以避免在用戶請求的時候锄禽，先查詢數(shù)據(jù)庫潜必，然后再將數(shù)據(jù)緩存的問題！用戶直接查詢事先被預(yù)熱的緩存數(shù)據(jù)沃但！

解決思路：

直接寫個緩存刷新頁面磁滚，上線時手工操作下；

數(shù)據(jù)量不大宵晚，可以在項目啟動的時候自動進行加載垂攘；

目的就是在系統(tǒng)上線前，將數(shù)據(jù)加載到緩存中淤刃。

Redis回收進程如何工作的晒他？

客戶端執(zhí)行數(shù)據(jù)寫入操作

redis server接收到寫入操作之后，檢查maxmemory的限制逸贾，如果超過了限制陨仅，那么就根據(jù)對應(yīng)的policy清理掉部分數(shù)據(jù)

寫入操作完成執(zhí)行。

Redis是單線程的耕陷，如何提高多核CPU的利用率掂名？

可以在同一個服務(wù)器部署多個Redis的實例，并把他們當作不同的服務(wù)器來使用哟沫，在某些時候饺蔑，無論如何一個服務(wù)器是不夠的， 所以嗜诀，如果你想使用多個CPU猾警，你可以考慮一下分片（shard）。

修改配置不重啟Redis會實時生效嗎隆敢？

針對運行實例发皿，有許多配置選項可以通過 CONFIG SET 命令進行修改，而無需執(zhí)行任何形式的重啟拂蝎。 從 Redis 2.2 開始穴墅，可以從 AOF 切換到 RDB 的快照持久性或其他方式而不需要重啟 Redis。檢索 CONFIG GET * 命令獲取更多信息。 但偶爾重新啟動是必須的玄货，如為升級 Redis 程序到新的版本皇钞，或者當你需要修改某些目前 CONFIG 命令還不支持的配置參數(shù)的時候。

Redis的內(nèi)存用完了會發(fā)生什么松捉？

如果達到設(shè)置的上限夹界，Redis的寫命令會返回錯誤信息（但是讀命令還可以正常返回。）或者你可以將Redis當緩存來使用配置淘汰機制隘世，當Redis達到內(nèi)存上限時會沖刷掉舊的內(nèi)容可柿。

分布式Redis是前期做還是后期規(guī)模上來了再做好？為什么丙者？

既然Redis是如此的輕量（單實例只使用1M內(nèi)存）,為防止以后的擴容复斥，最好的辦法就是一開始就啟動較多實例。即便你只有一臺服務(wù)器械媒，你也可以一開始就讓Redis以分布式的方式運行永票，使用分區(qū)，在同一臺服務(wù)器上啟動多個實例滥沫。一開始就多設(shè)置幾個Redis實例侣集，例如32或者64個實例，對大多數(shù)用戶來說這操作起來可能比較麻煩兰绣，但是從長久來看做這點犧牲是值得的世分。這樣的話，當你的數(shù)據(jù)不斷增長缀辩，需要更多的Redis服務(wù)器時臭埋，你需要做的就是僅僅將Redis實例從一臺服務(wù)遷移到另外一臺服務(wù)器而已（而不用考慮重新分區(qū)的問題）。一旦你添加了另一臺服務(wù)器臀玄，你需要將你一半的Redis實例從第一臺機器遷移到第二臺機器瓢阴。

Redis與其他key-value存儲有什么不同？

Redis有著更為復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并且提供對他們的原子性操作健无，這是一個不同于其他數(shù)據(jù)庫的進化路徑荣恐。Redis的數(shù)據(jù)類型都是基于基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的同時對程序員透明，無需進行額外的抽象累贤。Redis運行在內(nèi)存中但是可以持久化到磁盤叠穆，所以在對不同數(shù)據(jù)集進行高速讀寫時需要權(quán)衡內(nèi)存，應(yīng)為數(shù)據(jù)量不能大于硬件內(nèi)存臼膏。在內(nèi)存數(shù)據(jù)庫方面的另一個優(yōu)點是硼被， 相比在磁盤上相同的復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在內(nèi)存中操作起來非常簡單渗磅，這樣Redis可以做很多內(nèi)部復(fù)雜性很強的事情嚷硫。 同時检访，在磁盤格式方面他們是緊湊的以追加的方式產(chǎn)生的，因為他們并不需要進行隨機訪問仔掸。

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