Redis 常见面试题

1. Redis 五种数据类型及使用场景？

String（字符串）、hash（哈希）、list(列表)、set(集合) 及zset(sorted set: 有序集合)。

• String（字符串）

  • 特点：

    字符串类型是 redis 最基础的数据结构，而且其他几种结构都是在字符串类型基础上构建的，所以字符串类型能为其他四种数据结构的学习奠定基础。
    
    字符串类型实际上可以是字符串（简单字符串、复杂的字符串 (xml、json)、数字（整数、浮点数）、二进制（图片、音频、视频））,最大不能超过 512M
    

  • 应用场景：

    缓存功能：字符串最经典的使用场景，redis 作为缓存层，Mysql 作为存储层，绝大部分请求的数据都是在 redis 中获取，因为 redis 支持高并发，所以缓存通常起到加速读写和降低后端服务器压力的作用。
    
    计数器：使用 redis 作为技术的基础工具，他可以实现快速计数、查询缓存的功能，同时数据可以一步落地到其他的数据源。如：视频播放数系统就是使用 Redis 作为视频播放技术的基础组件。
    
    共享 Session:
    分布式系统中，用户每次登陆可能访问的是不同的服务器，比如 第一次访问 A 服务器，session 保存在 A 服务器，第二次登陆访问 B 服务器，该服务器未保存登陆 session，用户需要重新登陆。为避免这个问题，可以使用 redis 将用户的 session 集中管理，在这种模式下只要保证 redis 的高可用和拓展性，每次获取用户更新或查询登陆信息都直接从 redis 中集中获取。
    
    限速：
    出于安全考虑，每次进行登录时让用户输入手机验证码，为了短信接口部分频繁访问，会限制用户每分钟获取验证码的频率。
    

• hash（哈希）

  • 特点：

    在 redis 哈希类型是指 value 本身又是一种键值对结构
    

  • 应用场景：

    哈希结构相对于字符串序列化缓存信息更加直观，并且在更新操作上更加便捷，所以常常用于用户信息等管理
    

    

• list（列表）

  • 特点：

    列表类型是用来存储多个有序的字符串，类表中的每个字符串成为元素，一个列表最多可以存储 2 的 32 次方 -1 个元素，在 redis 中，可以从列表两端插入（push）和弹出（pop），还可以获取指定范围的元素列表、获取指定索引下标的元素等等，列表是一种比较灵活的数据结构，他可以充当栈和队列的角色，在实际开发中有很多应用场景。
    优点：
    1.类表的元素是有序的，就可以通过索引下标获取某个后某个范围内的元素列表
    2.列表的元素是可以重复的。
    

  • 应用场景：

    消息队列：redis 的 lpush + brpom 命令组合即可实现阻塞队列，生产者客户端是用 lpush 从列表左侧插入元素，多个消费者客户端使用 brpom 命令阻塞时的“抢”列表尾部的元素，多个客户端保证了消费的负载均衡和高可用性。
    

• set（集合）

  • 特点：

    集合类型也是用来保存多个字符串的元素，但和列表不同的是集合中不允许有重复的元素，并且集合中的元素是无序的，不能通过索引下标获取元素，redis 除了支持集合内的增删改查，同时还支持多个集合取交集、丙级、差集，并合理地使用好集合类型，能在实际开发中解决很多实际的问题。
    

  • 应用场景：

    集合类型比较典型的使用场景，如一个用户对娱乐、体育比较感兴趣，另一个可能对新闻感兴趣，这些兴趣就是标签，有了这些数据就可以得到统一标签的人，以及用户的共同爱好的标签，这些数据对于用户体验以及增强用户粘度比较重要。
    

• zset(sorted set: 有序集合)

  • 特点：

    有序集合和集合有着必然的联系，它保留了集合不能有重复成员的特性，但不同的是，有序集合中元素是可以排序的，但是它和列表的使用索引下标作为排序依据不同的是，他给每个元素设置一个分数，作为排序的依据。（有序集合中元素不可以重复，但是 score 可以重复，就和一个班里的同学学号不能重复，但考试成绩可以相同）。
    

  • 应用场景：

    排行榜：有序集合经典使用场景，例如视频网站需要对用户上传的视频做排行榜，榜单维护可能是多方面；按照时间、按照播放量、按照获得的点赞数等。
    

2. Redis 过期键的删除策略都有哪些？

1. 定时删除：在设置键的过期时间的同时，创建一个定时器（timer），让定时器在键的过期时间来临时，立即执行对键的删除操作
2. 惰性删除：放任键过期不管，但是每次从键空间中获取键时，都检查取得的键是否过期，如果过期的话，就删除改建，如果没有过期，就返回该键。
3. 定期删除：每隔一段时间程序就对数据库进行一次检查，删除里面的过期键。至于要删除多少过期键，以及要检查多少个数据库，则由算法决定。

3. Redis 的持久化机制有哪些？各自的优缺点？

Redis 提供两种持久化机制 RDB 和 AOF 机制。

1. RDB(Redis DataBase)持久化方式

   是指数据集快照的方式（半持久化模式）记录 redis 数据库的所有键值对，在某个时间点将数据写入一个临时文件，持久化结束后，用这个临时文件替换上次持久化的文件，达到数据恢复。
   
   优点：
   1. 只有一个文件 dump.rdb，方便持久化。
   2. 容灾性好，一个文件可以保存到安全的磁盘。
   3. 性能最大化，fork 子进程来完成写操作，让主进程继续处理命令，所以是 IO 最大化。（使用单独子进程来进行持久化，主进程不会进行任何 IO 操作，保证了 redis 的高性能。
   
   缺点：
   数据安全性低。（RDB 是间隔一段时间进行持久化，如果持久化之间 redis 发生故障，会发生数据丢失。所以这种方式更适合数据要求不严谨的时候）
   

2. AOF（Append-only file)持久化方式

   是指所有的命令行记录以 redis 命令请求协议的格式（完全持久化存储）保存为 aof 文件。
   
   优点：
   1. 数据安全，aof 持久化可以配置 appendfsync 属性，有 always，每进行一次命令操作就记录到 aof 文件中一次。
   2. 通过 append 模式写文件，即使中途服务宕机，可以通过 redis-check-aof 工具解决数据一致性问题。
   
   缺点：
   1. AOF 文件比 RDB 文件大，且恢复速度慢。
   2. 数据集大的时候，比 rdb 启动效率低。
   

4. AOF 数据体量大，可以对其优化吗？

​ redis 中引入 AOF 重写机制，可以压缩文件体积——执行压缩命令即可。

AOF 重写可以降低磁盘占用量，也能提高数据恢复效率，他会对同一数据的多条写命令合并为一条命令，且为了防止数据量过大造成缓冲区溢出，每条指令最多为 64 个元素。

AOF 重写是一个同步开启的子进程，Redis 执行指令时，子进程也会开启重写，主进程会将写入的数据同步到子进程，子进程则开始重写 AOF 文件，写完后再返回给主进程，完成 AOF 重写。

如果对数据非常敏感使用 AOF ;如果追求大数据集的恢复速度选 RDB

5. 什么是缓存穿透、缓存雪崩、缓存击穿？

**缓存穿透：**指反复查询一个数据库一定不存在的数据，导致数据库压力过大，这种情况一般只有恶意攻击才会出现。

解决办法：

1. 把查询的对象设为空值，也放入缓存，并设定较短的缓存过期时间，用户下次访问就会查询到 null 值，如果还是频繁查询这个 null 值。
2. 布隆过滤器

**缓存雪崩：**指某个时间段内，缓存集中的过期失效，导致大量请求过来，压力都集中到数据库。

解决办法：

1. 设置缓存的失效时间尽量错开，热门数据时间长点，不热门的时间短点
2. 设置多级缓存。nginx 缓存 + redis 缓存 + ehcache 缓存…每一个缓存都是一个集群，相同的数据会在多种服务器进行缓存，可以百分百解决缓存雪崩。
3. 侧面解决。优化数据库，提升效率，使用页面静态技术代替从 redis 中取值。

**缓存击穿：**一个热点 key 的 redis 缓存失效，导致大量请求瞬间集中到数据库。

缓存 + redis 缓存 + ehcache 缓存…每一个缓存都是一个集群，相同的数据会在多种服务器进行缓存，可以百分百解决缓存雪崩。
3. 侧面解决。优化数据库，提升效率，使用页面静态技术代替从 redis 中取值。

**缓存击穿：**一个热点 key 的 redis 缓存失效，导致大量请求瞬间集中到数据库。

解决办法：将热点数据设置长时间的缓存即可。一般只在特殊时期设置热门产品是用。