redis面试题

Posted 2022-09-01 2549372994jing

1.Redis有什么优点？

1. 速度快：数据存储在内存中，类似于HashMap，操作和查找的时间复杂度都是O(1);

2. 支持数据类型丰富：有字符串string，字典hash，列表list，集合set，有序集合zset

3. 支持持久化

2.Redis有什么缺点？

1. 存储受内存大小限制；

2. 持久化时占用cpu较高

3.为什么redis单线程的效率这么高？

1. 操作的内存，本身速度快；

2. 使用单线程，避免了上下文切换。

4.Redis有几种持久化方式？

有全量RDB持久化和增量AOF持久化。

1. 全量RDB持久化，在指定时间，fork一个子进程，将数据写入到临时文件，完成后替换之前的文件，用二进制压缩存储。
   1.1 可以灵活设置备份频率和周期，适合冷备份，恢复快，性能最大化。
   1.2 在完成持久化之前宕机，会丢失数据；fork子进程占用资源。

2. 增量AOF持久化，将每一个非读操作，记录到文件中，使用操作恢复。
   2.1 使用追加模式，不会影响以前的数据；丢失数据量少；文件过大会重写压缩；生成的文件格式清晰，易于理解；
   2.2 生成的文件要大，恢复速度慢于RDB；运行效率低于RDB；操作回放更加脆弱。

5.如何从一亿个key中找到以某个固定前缀开头的key？

使用keys指令，匹配固定前缀；
Redis是单线程的，keys指令会导致阻塞，是服务停顿，指令执行完毕才可以恢复。
可以使用scan指令，但是可能有一定的重复，需要客户端去重，划分时间。

6.redis如何实现分布式锁？

使用setnx来争抢锁，再用expire加一个过期时间，防止忘记释放锁；
如果在执行setnx之后，expire之前发生异常，就会死锁；可以将setnx和expire合成一条指令；

7.redis如何做队列？

list是双端操作的，可以使用list作为队列，一端作为生产者入队rpush，另一端作为消费者出队lpop；
实现延迟队列，可以使用zortedset，使用时间作为score，zadd生产消息，zrangbyscore指定获取描述的数据。
如何生产一次，消费多次？可以使用发布订阅模式；缺点是消费者下线，消息会丢失。

8.如果大量的key在同一时间过期，需要注意什么？

过期时间过于集中，可能会出现短暂卡顿，可以加一个随机值，使过期时间分散一些。

9.什么是缓存穿透？如何解决？

查询一个一定不存在的数据，缓存中不存在，则会去数据库中查询，数据库中不存在则不会写入缓存，这导致每次查询都会查询数据库，使缓存失去意义。
可以使用空对象，当查询为空时，设置一个特殊的值，和真正合法数据区分开，要有一个较短的过期时间。
使用过滤器，先查缓存，缓存存在key则返回；不存在则查询过滤器，过滤器存在则说明不存在值，直接返回空，否则查询数据库。

10.什么是缓存雪崩？如何解决？

缓存无法使用导致请求全部到达数据库，导致数据库崩溃。
缓存高可用，减少缓存不可用时间；数据库限流；服务降级；

11.什么是缓存击穿？如何解决？

某个key失效时，大量的请求进入，将数据库瞬间压垮。
使用锁，确保只有一个线程去查询数据库；手动过期，不设置过期时间，所有key手动过期。

12.redis默认有多少数据库，如何指定？

默认有16个数据库，下标默认从0开始。可以通过配置database选项指定。
可以通过select 下标 切换数据库。

13.过期键删除策略？

主动删除：

1. 定时删除：创建定时器，在键过期的时候，删除键；占用cpu。

2. 定期删除：每隔一段时间，删除过期键。
   被动删除：
   惰性删除：在取出键的时候检查是否过期；有些键不被使用，永远无法删除。

14.save和bgsave的区别？

save：由于redis是单线程的，save会造成阻塞，在rdb文件创建完成期间不处理任何请求。
bgsave：会创建子线程，完成rdb文件的创建工作，主线程正常执行。
   在执行bgsave期间，主线程会拒绝save和bgsave命令；bgrewriteaof命令会延迟到bgsave命令结束之后执行。

15.旧版Redis复制过程是怎样的？

1. 同步
   1.1 从服务器向主服务器发送sync指令
   1.2 主服务器收到sync命令，执行bgsave，生成rdb文件，并使用一个缓冲区记录备份开始后     执行的所有命令。
   1.3 主服务器bgsave执行完成后，将rdb文件发送给从服务器，从服务器接受rdb文件并载入。
   1.4 主服务器将缓冲区中的所有写命令发送给从服务器，从服务器执行命令。

2. 命令传播
   2.1 主服务器会将自己的写命令同步给从服务器，从服务器执行命令。

16.旧版同步可能的问题是什么？

同步分为初次同步和断线后同步。
初次同步，并没有任何问题，可以很好的完成任务。
断线后同步，从服务器会再次发送sync指令，重新进行一次完整的同步。
但是从服务器和主服务器之间的差异，只是断线期间的差异，进行完全同步，耗费资源。

17.新版复制如何解决问题？

新本复制psync分为完整重同步和部分重同步。
完整重同步和sync的同步过程一致。
部分重同步用于断线情况，主服务器只将断线期间的写命令发送给从服务器执行。