一、Redis支持的数据类型?
String (字符串)
Hash (哈希)
List (列表)
Set (集合)
zset (sorted set:有序集合)
1. String(字符串)
格式: set key value
string 类型是二进制安全的,意思是 redis
的 string 可以包含任何数据,比如 jpg 图
片或者序列化的对象
string 类型是 Redis 最基本的数据类型,
一个键最大能存储 512 MB
2. Hash(哈希)
格式: hmset name key1 value1 key2 value2
Redis hash 是一个键值(key=>value)对集
合
Redis hash 是一个 string 类型的 field 和
value 的映射表,hash 特别适合用于存储
对象
3. List(列表)
Redis 列表是简单的字符串列表,按照插
入顺序排序,可以添加一个元素到列表的
头部(左边)或者尾部(右边)
格式: lpush name value
在 key 对应 list 的头部添加字符串元素
格式: rpush name value
在 key 对应 list 的尾部添加字符串元素
格式: lrem name index
key 对应 list 中删除 count 个和 value
相同的元素
格式: llen name
返回 key 对应 list 的长度
4. Set(集合)
格式: sadd name value
Redis 的 Set 是 string 类型的无序集合
集合是通过哈希表实现的,所以添加,
删除,查找的复杂度都是 O(1)
5. ZSet(sorted set:有序集合)
格式: zadd name score value
Redis zset 和 set 一样也是 string 类型
元素的集合,且不允许重复的成员
不同的是每个元素都会关联一个 double
类型的分数,redis 正是通过分数来为集
合中的成员进行从小到大的排序
zset 的成员是唯一的,但分数 (score) 却可
以重复
二、什么是Redis持久化?Redis有哪几种持久化方式?优缺点是什么?
持久化就是把内存的数据写到磁盘中去,
防止服务宕机了内存数据丢失
Redis 提供了两种持久化方式:
RDB (默认)
AOF
1. RDB:
rdb 是 Redis DataBase 缩写
功能核心函数 rdbSave (生成RDB文件)
和 rdbLoad (从文件加载内存) 两个函数
2. AOF:
Aof 是 Append-only file 缩写
每当执行服务器(定时)任务或者函数时
flushAppendOnlyFile 函数都会被调用,
这个函数执行以下两个工作
aof 写入保存:
WRITE:根据条件,将 aof_buf 中的缓存
写入到 AOF 文件
SAVE:根据条件,调用 fsync 或 fdatasync
函数,将 AOF 文件保存到磁盘中
存储结构:
内容是 redis 通讯协议(RESP )格式的命令
文本存储
比较:
① aof 文件比 rdb 更新频率高,优先使用
aof 还原数据
② aof 比 rdb 更安全也更大
③ rdb 性能比 aof 好
④ 如果两个都配了优先加载AOF
RESP 是 redis 客户端和服务端之前使用的
一种通讯协议;
RESP 的特点:实现简单、快速解析、可读性好
For Simple Strings the first byte of the reply is "+" 回复
For Errors the first byte of the reply is "-" 错误
For Integers the first byte of the reply is ":" 整数
For Bulk Strings the first byte of the reply is "$" 字符串
For Arrays the first byte of the reply is "*" 数组
三、Redis 有哪些架构模式?讲讲各自的特点
② 主从模式
③ 哨兵模式
④ 集群模式
1. 单机模式
特点:
简单
问题:
① 内存容量有限
② 处理能力有限
③ 无法高可用
2. 主从模式
Redis 的复制 (replication) 功能允许用户根
据一个 Redis 服务器来创建任意多个该服
务器的复制品,其中被复制的服务器为主
服务器 (master),而通过复制创建出来的
服务器复制品则为从服务器 (slave)
只要主从服务器之间的网络连接正常,主
从服务器两者会具有相同的数据,主服务
器就会一直将发生在自己身上的数据更新
同步给从服务器,从而一直保证主从服务
器的数据相同
特点:
① master/slave 角色
② master/slave 数据相同
③ 降低 master 读压力在转交从库
问题:
① 无法保证高可用
② 没有解决 master 写的压力
3. 哨兵模式
Redis sentinel 是一个分布式系统中监控
redis 主从服务器,并在主服务器下线时
自动进行故障转移
其中三个特性:
监控 (Monitoring):Sentinel 会不断地检
查你的主服务器和从服务器是否运作正
常
提醒 (Notification):当被监控的某个
Redis 服务器出现问题时, Sentinel
可以通过 API 向管理员或者其他应用
程序发送通知
自动故障迁移 (Automatic failover):
当一个主服务器不能正常工作时,
Sentinel 会开始一次自动故障迁移操作
特点:
① 保证高可用
② 监控各个节点
③ 自动故障迁移
缺点:
① 主从模式,切换需要时间丢数据
② 没有解决 master 写的压力
4. 集群模式
(1) 集群 (proxy 型)
Twemproxy 是一个 Twitter 开源的一个 redis
和 memcache 快速/轻量级代理服务器;
Twemproxy 是一个快速的单线程代理程序,
支持 Memcached ASCII 协议和 redis 协议
特点:
① 多种 hash 算法:MD5、CRC16、CRC32、
CRC32a、hsieh、murmur、Jenkins
② 支持失败节点自动删除
③ 后端 Sharding 分片逻辑对业务透明,业务
方的读写方式和操作单个 Redis 一致
缺点:
① 增加了新的 proxy,需要维护其高可用
② failover 逻辑需要自己实现,其本身不能支
持故障的自动转移可扩展性差,进行扩缩容
都需要手动干预
从 redis 3.0 之后版本支持 redis-cluster 集群,
Redis-Cluster 采用无中心结构,每个节点保
存数据和整个集群状态,每个节点都和其他
所有节点连接
特点:
① 无中心架构 (不存在哪个节点影响性能瓶颈),
少了 proxy 层
② 数据按照 slot 存储分布在多个节点,节点间
数据共享,可动态调整数据分布
③ 可扩展性,可线性扩展到 1000 个节点,节
点可动态添加或删除。
④ 高可用性,部分节点不可用时,集群仍可用
通过增加 Slave 做备份数据副本实现故障自
动 failover,节点之间通过 gossip 协议交换
状态信息,用投票机制完成 Slave到 Master
的角色提升
缺点:
资源隔离性较差,容易出现相互影响的情况
数据通过异步复制,不保证数据的强一致性
四、使用过Redis分布式锁么,它是怎么实现的?
先拿 setnx 来争抢锁,抢到之后,再用 expire
给锁加一个过期时间防止锁忘记了释放
1. 如果在 setnx 之后执行 expire 之前进程意外
crash 或者要重启维护了,那会怎么样?
set 指令有非常复杂的参数,这个应该是可以
同时把 setnx 和 expire 合成一条指令来用的!
五、使用过Redis做异步队列么,你是怎么用的?有什么缺点?
一般使用 list 结构作为队列,rpush 生产消息,
lpop 消费消息
当 lpop 没有消息的时候,要适当 sleep 一会
再重试
在消费者下线的情况下,生产的消息会丢失,
得使用专业的消息队列如 rabbitmq 等
能不能生产一次消费多次呢?
使用 pub/sub 主题订阅者模式,可以实现
1:N 的消息队列
六、什么是缓存穿透?如何避免?什么是缓存雪崩?何如避免?
1. 缓存穿透
一般的缓存系统,都是按照 key 去缓存查
询,如果不存在对应的 value,就应该去
后端系统查找 (比如 DB)
一些恶意的请求会故意查询不存在的 key,
请求量很大,就会对后端系统造成很大的
压力,这就叫做缓存穿透
如何避免?
① 对查询结果为空的情况也进行缓存,缓
存时间设置短一点,或者该 key 对应的
数据 insert 了之后清理缓存
② 对一定不存在的 key 进行过滤,可以把
所有的可能存在的 key 放到一个大的
Bitmap 中,查询时通过该 bitmap 过滤
2. 缓存雪崩
当缓存服务器重启或者大量缓存集中在某
一个时间段失效,这样在失效的时候,会
给后端系统带来很大压力,导致系统崩溃
如何避免?
① 在缓存失效后,通过加锁或者队列来控
制读数据库写缓存的线程数量
比如对某个 key 只允许一个线程查询数
据和写缓存,其他线程等待
② 做二级缓存,A1 为原始缓存,A2 为拷
贝缓存,A1 失效时,可以访问 A2,A1
缓存失效时间设置为短期,A2 设置为长
期
③ 不同的 key,设置不同的过期时间,让
缓存失效的时间点尽量均匀
七、Redis 常用命令
1. 管理命令
# dbsize 返回当前数据库 key 的数量。
# info 返回当前 redis 服务器状态和一些统计信息。
# monitor 实时监听并返回redis服务器接收到的所有请求信息。
# shutdown 把数据同步保存到磁盘上,并关闭redis服务。
# config get parameter 获取一个 redis 配置参数信息。(个别参数可能无法获取)
# config set parameter value 设置一个 redis 配置参数信息。(个别参数可能无法获取)
# config resetstat 重置 info 命令的统计信息。(重置包括:keyspace 命中数、
# keyspace 错误数、 处理命令数,接收连接数、过期 key 数)
# debug object key 获取一个 key 的调试信息。
# debug segfault 制造一次服务器当机。
# flushdb 删除当前数据库中所有 key,此方法不会失败。小心慎用
# flushall 删除全部数据库中所有 key,此方法不会失败。小心慎用
2. 工具命令
#redis-server:Redis 服务器的 daemon 启动程序
#redis-cli:Redis 命令行操作工具。当然,你也可以用 telnet 根据其纯文本协议来操作
#redis-benchmark:Redis 性能测试工具,测试 Redis 在你的系统及你的配置下的读写性能
$redis-benchmark -n 100000 –c 50
#模拟同时由 50 个客户端发送 100000 个 SETs/GETs 查询
#redis-check-aof:更新日志检查
#redis-check-dump:本地数据库检查