redis常见面试题

Posted 2021-12-06 blackomen

MemCache与redis的区别

Memcache：代码层次类似于Hash

• 支持简单数据类型
• 不支持数据持久化存储
• 不支持主动

• 不支持分片

  Redis：键值对存储结构 类似HashMap

• 数据类型丰富
• 支持数据磁盘持久化存储
• 支持主从

• 支持分片

  Redis数据类型

• String：最基本的数据类型，二进制安全
• Hash：String元素组成的字典，适合于存储对象
• List：列表，按照String元素插入顺序排序
• Set：String元素组成的无序集合，通过哈希表实现，不允许重复
• Sorted Set：通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序

• 用于计数的HyperLongLog，用于支持存储地理位置信息的Geo

  Redis模糊匹配

• keys k1* ：从缓存库中全量查询出所有模糊匹配的key

• scan 0 match k1* count 10 : 基于游标(首次查询游标为0)不定批量(10-)查询

  Redis实现分布式锁

  1.破坏原子性

• SetNX key value：如果key不存在则创建并赋值

• Expire key seconds：设置key的生存时间，解决SetNX长期有效的问题

  2.改进方案

• set key value [EX seconds] [PX millSeconds] [NX] [XX]
  • 设置过期时间秒EX/毫秒PX

  • 当key不存在时才进行操作NX/key存在时才进行操作XX

    Redis异步队列

• 使用list作为队列，rpush生产消息，lpop消费消息-->立即消费消息
• blpop key timeout：阻塞直到队列有消息或者超时-->只能供一个消费者消费

• pub/sub：主题/订阅模式-->消息发布是无状态的，无法保证消息是否可达

  Redis持久化策略 默认RDB+AOF

• RDB：保存某个时间点的全量数据快照
  • Bgsave：检查进程中是否存在RDB/AOF子进程，没有则触发持久化rdbSaveBackground，系统调用fork创建进程，使用写时复制进行快照
• AOF：记录除查询外的所有变更数据库状态指令，以append形式追加增量数据保存到AOF文件中

  • 指令可读 保存增量数据，使用日志重写解决AOF文件大小不断增加的问题

    pipeline：类似于linux中的管道，用于批量执行指令，节省多次IO往返时间

    Redis主动同步机制：master写操作/slave读操作 redis sentinel：解决主从同步master宕机后的主从切换问题

• 全量同步机制(同步操作)：将从服务器的数据库状态更新至主服务器当前所处的数据库状态
  • 从服务器向主服务器发送SYNC命令；
  • 收到SYNC命令的主服务器执行BGSAVE命令，在后台生成一个RDB文件，并使用一个缓冲区记录从现在开始执行的所有写命令；
  • 当主服务器的BGSAVE命令执行完毕时，主服务器会将BGSAVE命令生成的RDB文件发送给从服务器，从服务器接收并载入这个RDB文件，将自己的数据库状态更新至主服务器执行BGSAVE命令时的数据库状态。
  • 主服务器将记录在缓冲区里面的所有写命令发送给从服务器，从服务器执行这些写命令，将自己的数据库状态更新至主服务器数据库当前所处的状态。
• 增量同步机制(命令传播操作)：在主服务器的数据库状态被修改，导致主从服务器的数据库状态出现不一致时，让主从服务器的数据库重新回到一致状态

  • 在执行完同步操作之后，如果主服务器执行了写操作，那么主服务器的数据库状态就会修改，并导致主从服务器状态不再一致。
    主服务器会将自己执行的写命令，也即是造成主从服务器不一致的那条写命令，发送给从服务器执行，当从服务器执行了相同的写命令之后，主从服务器将再次回到一致状态。

    缓存问题

• 缓存穿透:访问一个不存在的key，缓存不起作用，请求会穿透到DB，流量大时DB会挂掉。
  • 采用布隆过滤器，使用一个足够大的bitmap，用于存储可能访问的key，不存在的key直接被过滤；
  • 访问key未在DB查询到值，也将空值写进缓存，但可以设置较短过期时间。
• 缓存雪崩:大量的key设置了相同的过期时间，导致在缓存在同一时刻全部失效，造成瞬时DB请求量大、压力骤增，引起雪崩。
  • 可以给缓存设置过期时间时加上一个随机值时间，使得每个key的过期时间分布开来，不会集中在同一时刻失效。
• 缓存击穿:一个存在的key，在缓存过期的一刻，同时有大量的请求，这些请求都会击穿到DB，造成瞬时DB请求量大、压力骤增。
  • 在访问key之前，采用SETNX（set if not exists）来设置另一个短期key来锁住当前key的访问，访问结束再删除该短期key。