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Redis 面试题
1、什么是 Redis?.
2、Redis 的数据类型？
3、Redis 是单过程单线程的？
4、Redis 相比 Memcached 有哪些劣势？
5、Memcache 与 Redis 的区别都有哪些？
6、应用 Redis 有哪些益处？
7、一个字符串类型的值能存储最大容量是多少？
8、Redis 的长久化机制是什么？各自的优缺点？
9、Redis 常见性能问题和解决方案：
10、redis 过期键的删除策略？
11、Redis 的回收策略（淘汰策略）?
12、为什么 edis 须要把所有数据放到内存中？
13、Redis 的同步机制理解么？
14、Pipeline 有什么益处，为什么要用 pipeline？
15、是否应用过 Redis 集群，集群的原理是什么？
16、Redis 集群计划什么状况下会导致整个集群不可用？
17、Redis 反对的 Java 客户端都有哪些？官网举荐用哪个？
18、Jedis 与 Redisson 比照有什么优缺点？
19、Redis 如何设置明码及验证明码？
20、说说 Redis 哈希槽的概念？
21、Redis 集群的主从复制模型是怎么的？
22、Redis 集群会有写操作失落吗？为什么？
23、Redis 集群之间是如何复制的？
24、Redis 集群最大节点个数是多少？
25、Redis 集群如何抉择数据库？
26、怎么测试 Redis 的连通性？
27、怎么了解 Redis 事务？
28、Redis 事务相干的命令有哪几个？
29、Redis key 的过期工夫和永恒无效别离怎么设置？
30、Redis 如何做内存优化？
31、Redis 回收过程如何工作的？
32、都有哪些方法能够升高 Redis 的内存应用状况呢？
33、Redis 的内存用完了会产生什么？
34、一个 Redis 实例最多能寄存多少的 keys？List、Set、Sorted Set 他们最多能寄存多少元素？
35、MySQL 里有 2000w 数据，redis 中只存 20w 的数据，如何保障 redis 中的数据都是热点数据？
36、Redis 最适宜的场景？
37、如果 Redis 外面有 1 亿个 key，其中有 10w 个 key 是以某个固定的已知的前缀结尾的，如果将它们全副找进去？
38、如果有大量的 key 须要设置同一时间过期，个别须要留神什么？
39、应用过 Redis 做异步队列么，你是怎么用的？
40、应用过 Redis 分布式锁么，它是什么回事？
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对于的知识点总结成了思维导图
1、什么是 Redis?
答：Redis 是齐全开源收费的，恪守 BSD 协定，是一个高性能的 key-value 数据库。
Redis 与其余 key – value 缓存产品有以下三个特点：
- Redis 反对数据的长久化，能够将内存中的数据保留在磁盘中，重启的时候能够再次加载进行应用。
- Redis 不仅仅反对简略的 key-value 类型的数据，同时还提供 list，set，zset，hash 等数据结构的存储。
- Redis 反对数据的备份，即 master-slave 模式的数据备份。
Redis 劣势
- 性能极高 – Redis 能读的速度是 110000 次 /s, 写的速度是 81000 次 /s。
- 丰盛的数据类型 – Redis 反对二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。
- 原子 – Redis 的所有操作都是原子性的，意思就是要么胜利执行要么失败齐全不执行。单个操作是原子性的。多个操作也反对事务，即原子性，通过 MULTI 和 EXEC 指令包起来。
- 丰盛的个性 – Redis 还反对 publish/subscribe, 告诉, key 过期等等个性。
Redis 与其余 key-value 存储有什么不同？
- Redis 有着更为简单的数据结构并且提供对他们的原子性操作，这是一个不同于其余数据库的进化门路。Redis 的数据类型都是基于根本数据结构的同时对程序员通明，无需进行额定的形象。
- Redis 运行在内存中然而能够长久化到磁盘，所以在对不同数据集进行高速读写时须要衡量内存，因为数据量不能大于硬件内存。在内存数据库方面的另一个长处是，相比在磁盘上雷同的简单的数据结构，在内存中操作起来非常简单，这样 Redis 能够做很多外部复杂性很强的事件。同时，在磁盘格式方面他们是紧凑的以追加的形式产生的，因为他们并不需要进行随机拜访。
2、Redis 的数据类型？
答：Redis 反对五种数据类型：string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（汇合）及 zsetsorted set：有序汇合)。
咱们理论我的项目中比拟罕用的是 string，hash 如果你是 Redis 中高级用户，还须要加上上面几种数据结构 HyperLogLog、Geo、Pub/Sub。
如果你说还玩过 Redis Module，像 BloomFilter，RedisSearch，Redis-ML，面试官得眼睛就开始发亮了。
3、应用 Redis 有哪些益处？
- 速度快，因为数据存在内存中，相似于 HashMap，HashMap 的劣势就是查找和操作的工夫复杂度都是 O1)
- 反对丰盛数据类型，反对 string，list，set，Zset，hash 等
- 反对事务，操作都是原子性，所谓的原子性就是对数据的更改要么全副执行，要么全副不执行
- 丰盛的个性：可用于缓存，音讯，按 key 设置过期工夫，过期后将会主动删除
4、Redis 相比 Memcached 有哪些劣势？
- Memcached 所有的值均是简略的字符串，redis 作为其替代者，反对更为丰盛的数据类
- Redis 的速度比 Memcached 快很
- Redis 能够长久化其数据
5.Memcache 与 Redis 的区别都有哪些？
- 存储形式 Memecache 把数据全副存在内存之中，断电后会挂掉，数据不能超过内存大小。Redis 有部份存在硬盘上，这样能保证数据的持久性。
- 数据反对类型 Memcache 对数据类型反对绝对简略。Redis 有简单的数据类型。
- 应用底层模型不同 它们之间底层实现形式 以及与客户端之间通信的利用协定不一样。Redis 间接本人构建了 VM 机制，因为个别的零碎调用零碎函数的话，会节约肯定的工夫去挪动和申请。
6、Redis 是单过程单线程的？
答：Redis 是单过程单线程的，redis 利用队列技术将并发拜访变为串行拜访，打消了传统数据库串行管制的开销。
7、一个字符串类型的值能存储最大容量是多少？
答：512M
8、Redis 的长久化机制是什么？各自的优缺点？
Redis 提供两种长久化机制 RDB 和 AOF 机制:
1、RDBRedis DataBase)长久化形式：
是指用数据集快照的形式半长久化模式)记录 redis 数据库的所有键值对, 在某个工夫点将数据写入一个临时文件，长久化完结后，用这个临时文件替换上次长久化的文件，达到数据恢复。
长处：
- 只有一个文件 dump.rdb，不便长久化。
- 容灾性好，一个文件能够保留到平安的磁盘。
- 性能最大化，fork 子过程来实现写操作，让主过程持续解决命令，所以是 IO 最大化。应用独自子过程来进行长久化，主过程不会进行任何 IO 操作，保障了 redis 的高性能)
- 绝对于数据集大时，比 AOF 的启动效率更高。
毛病：
- 数据安全性低。RDB 是距离一段时间进行长久化，如果长久化之间 redis 产生故障，会产生数据失落。所以这种形式更适宜数据要求不谨严的时候
2、AOFAppend-only file)长久化形式：
是指所有的命令行记录以 redis 命令申请协定的格局齐全长久化存储)保留为 aof 文件。
长处：
- 数据安全，aof 长久化能够配置 appendfsync 属性，有 always，每进行一次命令操作就记录到 aof 文件中一次。
- 通过 append 模式写文件，即便中途服务器宕机，能够通过 redis-check-aof 工具解决数据一致性问题。
- AOF 机制的 rewrite 模式。AOF 文件没被 rewrite 之前（文件过大时会对命令进行合并重写），能够删除其中的某些命令（比方误操作的 flushall）)
毛病：
- AOF 文件比 RDB 文件大，且复原速度慢。
- 数据集大的时候，比 rdb 启动效率低。
9、Redis 常见性能问题和解决方案：
- Master 最好不要写内存快照，如果 Master 写内存快照，save 命令调度 rdbSave 函数，会阻塞主线程的工作，当快照比拟大时对性能影响是十分大的，会间断性暂停服务
- 如果数据比拟重要，某个 Slave 开启 AOF 备份数据，策略设置为每秒同步一
- 为了主从复制的速度和连贯的稳定性，Master 和 Slave 最好在同一个局域网
- 尽量避免在压力很大的主库上减少从
- 主从复制不要用图状构造，用单向链表构造更为稳固，即：Master <- Slave1<- Slave2 <- Slave3…这样的构造不便解决单点故障问题，实现 Slave 对 Master 的替换。如果 Master 挂了，能够立即启用 Slave1 做 Master，其余不变。
10、redis 过期键的删除策略？
- 定时删除: 在设置键的过期工夫的同时，创立一个定时器 timer). 让定时器在键的过期工夫来长期，立刻执行对键的删除操作。
- 惰性删除: 放任键过期不论，然而每次从键空间中获取键时，都查看获得的键是否过期，如果过期的话，就删除该键; 如果没有过期，就返回该键。
-
定期删除: 每隔一段时间程序就对数据库进行一次查看，删除外面的过期键。至于要删除多少过期键，以及要查看多少个数据库，则由算法决定。
11、Redis 的回收策略（淘汰策略）?
- volatile-lru：从已设置过期工夫的数据集（server.db[i].expires）中筛选最近起码应用的数据淘汰
- volatile-ttl：从已设置过期工夫的数据集（server.db[i].expires）中筛选将要过期的数据淘汰
- volatile-random：从已设置过期工夫的数据集（server.db[i].expires）中任意抉择数据淘汰
- allkeys-lru：从数据集（server.db[i].dict）中筛选最近起码应用的数据淘汰
- allkeys-random：从数据集（server.db[i].dict）中任意抉择数据淘汰
- no-enviction（驱赶）：禁止驱赶数据
留神这里的 6 种机制，volatile 和 allkeys 规定了是对已设置过期工夫的数据集淘汰数据还是从全副数据集淘汰数据，前面的 lru、ttl 以及 random 是三种不同的淘汰策略，再加上一种 no-enviction 永不回收的策略。
应用策略规定：
- 如果数据出现幂律散布，也就是一部分数据拜访频率高，一部分数据拜访频率低，则应用 allkeys-lru
- 如果数据出现平等散布，也就是所有的数据拜访频率都雷同，则应用 allkeys-random
12、为什么 edis 须要把所有数据放到内存中？
答：Redis 为了达到最快的读写速度将数据都读到内存中，并通过异步的形式将数据写入磁盘。所以 redis 具备疾速和数据长久化的特色。如果不将数据放在内存中，磁盘 I/O 速度为重大影响 redis 的性能。在内存越来越便宜的明天，redis 将会越来越受欢迎。如果设置了最大应用的内存，则数据已有记录数达到内存限值后不能持续插入新值。
13、Redis 的同步机制理解么？
答：Redis 能够应用主从同步，从从同步。第一次同步时，主节点做一次 bgsave，并同时将后续批改操作记录到内存 buffer，待实现后将 rdb 文件全量同步到复制节点，复制节点承受实现后将 rdb 镜像加载到内存。加载实现后，再告诉主节点将期间批改的操作记录同步到复制节点进行重放就实现了同步过程。
14、Pipeline 有什么益处，为什么要用 pipeline？
答：能够将屡次 IO 往返的工夫缩减为一次，前提是 pipeline 执行的指令之间没有因果相关性。应用 redis-benchmark 进行压测的时候能够发现影响 redis 的 QPS 峰值的一个重要因素是 pipeline 批次指令的数目。
15、是否应用过 Redis 集群，集群的原理是什么？
- Redis Sentinal 着眼于高可用，在 master 宕机时会主动将 slave 晋升为 master，持续提供服务。
- Redis Cluster 着眼于扩展性，在单个 redis 内存不足时，应用 Cluster 进行分片存储。
16、Redis 集群计划什么状况下会导致整个集群不可用？
答：有 A，B，C 三个节点的集群, 在没有复制模型的状况下, 如果节点 B 失败了，那么整个集群就会认为短少 5501-11000 这个范畴的槽而不可用。
17、Redis 反对的 Java 客户端都有哪些？官网举荐用哪个？
答：Redisson、Jedis、lettuce 等等，官网举荐应用 Redisson。
18、Jedis 与 Redisson 比照有什么优缺点？
答：Jedis 是 Redis 的 Java 实现的客户端，其 API 提供了比拟全面的 Redis 命令的反对；Redisson 实现了分布式和可扩大的 Java 数据结构，和 Jedis 相比，性能较为简单，不反对字符串操作，不反对排序、事务、管道、分区等 Redis 个性。
Redisson 的主旨是促成使用者对 Redis 的关注拆散，从而让使用者可能将精力更集中地放在解决业务逻辑上。
19、Redis 如何设置明码及验证明码？
设置明码：config set requirepass 123456
受权明码：auth 123456
20、说说 Redis 哈希槽的概念？
答：Redis 集群没有应用一致性 hash, 而是引入了哈希槽的概念，Redis 集群有 16384 个哈希槽，每个 key 通过 CRC16 校验后对 16384 取模来决定搁置哪个槽，集群的每个节点负责一部分 hash 槽。
21、Redis 集群的主从复制模型是怎么的？
答：为了使在局部节点失败或者大部分节点无奈通信的状况下集群依然可用，所以集群应用了主从复制模型, 每个节点都会有 N-1 个复制品.
22、Redis 集群会有写操作失落吗？为什么？
答：Redis 并不能保证数据的强一致性，这象征这在理论中集群在特定的条件下可能会失落写操作。
23、Redis 集群之间是如何复制的？
答：异步复制
24、Redis 集群最大节点个数是多少？
答：16384 个。
25、Redis 集群如何抉择数据库？
答：Redis 集群目前无奈做数据库抉择，默认在 0 数据库。
26、怎么测试 Redis 的连通性？
答：应用 ping 命令。
27、怎么了解 Redis 事务？
答：
- 事务是一个独自的隔离操作：事务中的所有命令都会序列化、按程序地执行。事务在执行的过程中，不会被其余客户端发送来的命令申请所打断。
- 事务是一个原子操作：事务中的命令要么全副被执行，要么全副都不执行。
28、Redis 事务相干的命令有哪几个？
答：MULTI、EXEC、DISCARD、WATCH
29、Redis key 的过期工夫和永恒无效别离怎么设置？
答：EXPIRE 和 PERSIST 命令。
30、Redis 如何做内存优化？
答：尽可能应用散列表（hashes），散列表（是说散列表外面存储的数少）应用的内存十分小，所以你应该尽可能的将你的数据模型形象到一个散列表外面。比方你的 web 零碎中有一个用户对象，不要为这个用户的名称，姓氏，邮箱，明码设置独自的 key, 而是应该把这个用户的所有信息存储到一张散列表外面。
31、Redis 回收过程如何工作的？
答：一个客户端运行了新的命令，增加了新的数据。Redi 查看内存应用状况，如果大于 maxmemory 的限度, 则依据设定好的策略进行回收。一个新的命令被执行，等等。所以咱们一直地穿梭内存限度的边界，通过一直达到边界而后一直地回收回到边界以下。如果一个命令的后果导致大量内存被应用（例如很大的汇合的交加保留到一个新的键），不必多久内存限度就会被这个内存使用量超过。
32、都有哪些方法能够升高 Redis 的内存应用状况呢？
答：如果你应用的是 32 位的 Redis 实例，能够好好利用 Hash,list,sorted set,set 等汇合类型数据，因为通常状况下很多小的 Key-Value 能够用更紧凑的形式寄存到一起。
33、Redis 的内存用完了会产生什么？
答：如果达到设置的下限，Redis 的写命令会返回错误信息（然而读命令还能够失常返回。）或者你能够将 Redis 当缓存来应用配置淘汰机制，当 Redis 达到内存下限时会冲刷掉旧的内容。
34、一个 Redis 实例最多能寄存多少的 keys？List、Set、Sorted Set 他们最多能寄存多少元素？
答：实践上 Redis 能够解决多达 232 的 keys，并且在理论中进行了测试，每个实例至多寄存了 2 亿 5 千万的 keys。咱们正在测试一些较大的值。任何 list、set、和 sorted set 都能够放 232 个元素。换句话说，Redis 的存储极限是零碎中的可用内存值。
35、MySQL 里有 2000w 数据，redis 中只存 20w 的数据，如何保障 redis 中的数据都是热点数据？
答：Redis 内存数据集大小回升到肯定大小的时候，就会实施数据淘汰策略。
相干常识：Redis 提供 6 种数据淘汰策略：
- volatile-lru：从已设置过期工夫的数据集（server.db[i].expires）中筛选最近起码应用的数据淘汰
- volatile-ttl：从已设置过期工夫的数据集（server.db[i].expires）中筛选将要过期的数据淘汰
- volatile-random：从已设置过期工夫的数据集（server.db[i].expires）中任意抉择数据淘汰
- allkeys-lru：从数据集（server.db[i].dict）中筛选最近起码应用的数据淘汰
- allkeys-random：从数据集（server.db[i].dict）中任意抉择数据淘汰
- no-enviction（驱赶）：禁止驱赶数据
36、Redis 最适宜的场景？
1、会话缓存（Session Cache）
最罕用的一种应用 Redis 的情景是会话缓存（session cache）。用 Redis 缓存会话比其余存储（如 Memcached）的劣势在于：Redis 提供长久化。当保护一个不是严格要求一致性的缓存时，如果用户的购物车信息全副失落，大部分人都会不快乐的，当初，他们还会这样吗？侥幸的是，随着 Redis 这些年的改良，很容易找到怎么失当的应用 Redis 来缓存会话的文档。甚至广为人知的商业平台 Magento 也提供 Redis 的插件。
2、全页缓存（FPC）
除根本的会话 token 之外，Redis 还提供很简便的 FPC 平台。回到一致性问题，即便重启了 Redis 实例，因为有磁盘的长久化，用户也不会看到页面加载速度的降落，这是一个极大改良，相似 PHP 本地 FPC。再次以 Magento 为例，Magento 提供一个插件来应用 Redis 作为全页缓存后端。此外，对 WordPress 的用户来说，Pantheon 有一个十分好的插件 wp-redis，这个插件能帮忙你以最快速度加载你曾浏览过的页面。
3、队列
Reids 在内存存储引擎畛域的一大长处是提供 list 和 set 操作，这使得 Redis 能作为一个很好的音讯队列平台来应用。Redis 作为队列应用的操作，就相似于本地程序语言（如 Python）对 list 的 push/pop 操作。如果你疾速的在 Google 中搜寻“Redis queues”，你马上就能找到大量的开源我的项目，这些我的项目的目标就是利用 Redis 创立十分好的后端工具，以满足各种队列需要。例如，Celery 有一个后盾就是应用 Redis 作为 broker，你能够从这里去查看。
4，排行榜 / 计数器
Redis 在内存中对数字进行递增或递加的操作实现的十分好。汇合（Set）和有序汇合（Sorted Set）也使得咱们在执行这些操作的时候变的非常简单，Redis 只是正好提供了这两种数据结构。所以，咱们要从排序汇合中获取到排名最靠前的 10 个用户–咱们称之为“user_scores”，咱们只须要像上面一样执行即可：当然，这是假设你是依据你用户的分数做递增的排序。如果你想返回用户及用户的分数，你须要这样执行：ZRANGE user_scores 0 10 WITHSCORES Agora Games 就是一个很好的例子，用 Ruby 实现的，它的排行榜就是应用 Redis 来存储数据的，你能够在这里看到。
5、公布 / 订阅
最初（但必定不是最不重要的）是 Redis 的公布 / 订阅性能。公布 / 订阅的应用场景的确十分多。我已看见人们在社交网络连接中应用，还可作为基于公布 / 订阅的脚本触发器，甚至用 Redis 的公布 / 订阅性能来建设聊天零碎！
37、如果 Redis 外面有 1 亿个 key，其中有 10w 个 key 是以某个固定的已知的前缀结尾的，如果将它们全副找进去？
答：应用 keys 指令能够扫出指定模式的 key 列表。
对方接着诘问：如果这个 redis 正在给线上的业务提供服务，那应用 keys 指令会有什么问题？
这个时候你要答复 redis 要害的一个个性：redis 的单线程的。keys 指令会导致线程阻塞一段时间，线上服务会进展，直到指令执行结束，服务能力复原。这个时候能够应用 scan 指令，scan 指令能够无阻塞的提取出指定模式的 key 列表，然而会有肯定的反复概率，在客户端做一次去重就能够了，然而整体所破费的工夫会比间接用 keys 指令长。
38、如果有大量的 key 须要设置同一时间过期，个别须要留神什么？
答：如果大量的 key 过期工夫设置的过于集中，到过期的那个工夫点，redis 可能会呈现短暂的卡顿景象。个别须要在工夫上加一个随机值，使得过期工夫扩散一些。
39、应用过 Redis 做异步队列么，你是怎么用的？
答：个别应用 list 构造作为队列，rpush 生产音讯，lpop 生产音讯。当 lpop 没有音讯的时候，要适当 sleep 一会再重试。如果对方诘问可不可以不必 sleep 呢？list 还有个指令叫 blpop，在没有音讯的时候，它会阻塞住直到音讯到来。如果对方诘问能不能生产一次生产屡次呢？应用 pub/sub 主题订阅者模式，能够实现 1:N 的音讯队列。
如果对方诘问 pub/sub 有什么毛病？
- 在消费者下线的状况下，生产的音讯会失落，得应用业余的音讯队列如 RabbitMQ 等。
如果对方诘问 redis 如何实现延时队列？
- 我预计当初你很想把面试官一棒打死如果你手上有一根棒球棍的话，怎么问的这么具体。然而你很克服，而后神态自若的答复道：应用 sortedset，拿工夫戳作为 score，音讯内容作为 key 调用 zadd 来生产音讯，消费者用 zrangebyscore 指令获取 N 秒之前的数据轮询进行解决。到这里，面试官暗地里曾经对你竖起了大拇指。然而他不晓得的是此刻你却竖起了中指，在椅子背地。
40、应用过 Redis 分布式锁么，它是什么回事？
答：先拿 setnx 来争抢锁，抢到之后，再用 expire 给锁加一个过期工夫避免锁遗记了开释。
这时候对方会通知你说你答复得不错，而后接着问如果在 setnx 之后执行 expire 之前过程意外 crash 或者要重启保护了，那会怎么样？这时候你要给予诧异的反馈：唉，是喔，这个锁就永远得不到开释了。紧接着你须要抓一抓本人得脑袋，故作思考片刻，如同接下来的后果是你被动思考进去的，而后答复：我记得 set 指令有非常复杂的参数，这个应该是能够同时把 setnx 和 expire 合成一条指令来用的！对方这时会露出笑容，心里开始默念：摁，这小子还不错。
最初
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针对于下面的面试问到的知识点我总结出了互联网公司 Java 程序员面试波及到的绝大部分面试题及答案做成了文档和架构材料分享给大家，心愿能帮忙到您面试前的温习且找到一个好的工作，也节俭大家在网上搜寻材料的工夫来学习。
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