Redis（Remote Dictionary Server）

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1. 什么是Redis?

   是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库

2. Redis性能为何那么快

   1. 纯内存操作
   2. 单线程操作，避免了频繁的上下文切换
   3. 采用了非阻塞 I/O 多路复用机制

3. Redis的使用场景

   1. 计数器
   2. 分布式锁
   3. 字典表
   4. session共享
   5. 缓存数据库数据
   6. 显示最新的项目列表
   7. 排行榜应用，取TOP N操作
   8. 删除与过滤
   9. 按照用户投票和时间排序
   10. 处理过期项目
   11. 特定时间内的特定项目
   12. 查找某个值所在的区间(区间无重合) ：(Sorted Set)
   13. 交集，并集，差集：(Set)
   14. 队列
   15. 注册中心（发布/订阅）

4. Redis的数据类型

   1. String：数据结构是简单的key-value类型，value其实不仅是String，也可以是数字
   2. Hash：
   3. List
   4. Set
   5. Sorted set
   6. Pub/Sub 订阅模型

5. redis实现持久化的方式

   1. RDB快照，将REDIS内存中的数据以二进制的形式备份到磁盘中
   2. AOF只追加文件，在执行写命令的时候，将执行的写命令复制到硬盘里面，后期恢复的时候，只需要1. 重新执行一下这个写命令就可以了。类似于我们的MySQL数据库在进行主从复制的时候，使用的是bi1. nlog二进制文件，同样的是执行一遍写命令；

6. Redis和Memcached的不同

   1. 存储方式：
      1. memecache 无法进行持久化，数据不能备份，只能用于缓存使用，且重启后数据全部丢失。数据不能超过内存大小。
      2. redis支持持久化操作，可以进行aof及rdb数据持久化到磁盘，从而进行数据备份或数据恢复等操作，较好的防止数据丢失的手段。
   2. 数据支持类型
      1. redis在数据支持上要比memecache多的多。提供string,list,dict,set,zset,hyperloglog
   3. value大小：redis最大可以达到1GB，而memcache只有1MB
   4. 多线程支持：
      1. Memcached可以利用多核优势，单实例吞吐量极高，可以达到几十万QPS,适用于最大程度扛量
      2. Redis单线程请求，所有命令串行执行，并发情况下不需要考虑数据一致性问题。因为是纯内存操作，Redis的性能非常出色，每秒可以处理超过 10万次读写操作，是已知性能最快的Key-Value DB。

7. Redis的部署方式有几种，高可用的部署方式，各有什么区别

   1. Redis Standalone：单节点模式
   2. Redis master-slave：主从模式
   3. Redis Sentinel(哨兵模式)：高可用性(HA)解决方案
   4. Redis cluster：Redis的分布式解决方案

8. Redis缓存穿透的问题，如何解决？

   1. 缓存空数据 当第一次查询数据库时，若数据不存在，返回空数据时将其写入缓存，后续查询就不必再去查询数据库了。存在问题：如果key过期时间较长，出现恶意攻击时，容易出现内存不够的情况。另外，需要额外的业务逻辑处理数据库与缓存中数据一致性的问题。
   2. 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，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。

9. redis的缓存碎片怎么处理？

   1. 目前没有什么实际方案好于重启。
   2. 有条件扩大内存大小。
   3. 添加内存监控，当内存使用率到阈值之后重启redis，回收内存

10. MySQL里有2000w数据，redis中只存20w的数据，如何保证redis中的数据都是热点数据

    1. redis 内存数据集大小上升到一定大小的时候，就会施行数据淘汰策略。

11. Redis的过期策略

    1. 过期策略通常有三种，定时过期，惰性过期，定期过期。Redis采用的是定期删除+惰性删除策略。
    2. 定时过期：每个设置过期时间的key都需要创建一个定时器，到过期时间就会立即清除。该策略可以立即清除过期的数据，对内存很友好；但是会占用大量的CPU资源去处理过期的数据，从而影响缓存的响应时间和吞吐量。
    3. 惰性过期：只有当访问一个key时，才会判断该key是否已过期，过期则清除。该策略可以最大化地节省CPU资源，却对内存非常不友好。极端情况可能出现大量的过期key没有再次被访问，从而不会被清除，占用大量内存。
    4. 定期过期：每隔一定的时间，会扫描一定数量的数据库的expires字典中一定数量的key，并清除其中已过期的key。该策略是前两者的一个折中方案。通过调整定时扫描的时间间隔和每次扫描的限定耗时，可以在不同情况下使得CPU和内存资源达到最优的平衡效果。

12. redis 数据淘汰策略：

    1. maxmemory Redis能使用的最大内存，可以在redis.conf中配置。如果内存空间用满,就会自动驱逐老的数据
    2. voltile-lru：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中挑选最近最少使用的数据淘汰
    3. volatile-ttl：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中挑选将要过期的数据淘汰
    4. volatile-random：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中任意选择数据淘汰
    5. allkeys-lru：从数据集（server.db[i].dict）中挑选最近最少使用的数据淘汰
    6. allkeys-random：从数据集（server.db[i].dict）中任意选择数据淘汰
    7. no-enviction（驱逐）：禁止驱逐数据

13. redis的缓存雪崩？

    1. 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，也会给后端系统(比1. 如DB)带来很大压力。
    2. 如何避免？
    3. 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1. 程查询数据和写缓存，其他线程等待。
    4. 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。
    5. 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1. ，A2设置为长期（此点为补充）

14. Redis如何保证数据库数据和Redis缓存数据的一致性的问题

    1. 缓存系统与底层数据的一致性。这点在底层系统是“可读可写”时，写得尤为重要
    2. 有继承关系的缓存之间的一致性。为了尽量提高缓存命中率，缓存也是分层：全局缓存，二级缓存。他们是存在继承关系的。全局缓存可以有二级缓存来组成。
    3. 多个缓存副本之间的一致性。为了保证系统的高可用性，缓存系统背后往往会接两套存储系统（如memcache，redis等）。

15. Redis的命令

    命令	操作	说明
    启动Redis	> redis-server [–port 6379]
    通过配置文件来启动Redis。	> redis-server [xx/xx/redis.conf]
    连接Redis	> ./redis-cli [-h 127.0.0.1 -p 6379]
    停止Redis	> redis-cli shutdown 或者 > kill redis-pid
    发送命令	> redis-cli shutdown 结果not connected>
    测试连通性	127.0.0.1:6379> ping结果PONG
    可以删除一个或多个键，返回值是删除的键的个数	del key [key…]	注意：不支持通配符删除
    判断一个键值是否存在	exists key	如果存在，返回整数类型 1 ，否则返回 0
    获得键值的数据类型	type key	返回值可能是 string(字符串类型) hash(散列类型) list(列表类型) set(集合类型) zset(有序集合类型)
    赋值	set key value	赋值
    取值	get key	取值

16. Redis集群部署实现数据共享

    1. 主从复制：
    2. 哨兵模式：

17. Redis的事务

    1. MULTI, EXEC, DISCARD 和WATCH命令是Redis事务操作的基础
    2. 他们可以让Redis在一个步骤里执行一组命令，且能做到如下2个重要保证:
       1. 事务中的所有命令都是序列化且都是按顺序执行的。在一个客户端执行Redis事务的过程中，不会接收其他任何客户端对它发出的请求。这保证了这些命令是作为一个单独的独立操作执行的。
       2. 所有的命令要么都被一起处理，要么全都没有被处理，所以Redis事务是原子的。EXEC会命令触发事务中所有命令的执行。当正在使用AOF时，Redis会使用一个简单的write（2）系统级调用来确保把事务写入到磁盘。但是，如果Redis服务崩溃，或者被系统管理员以某种强制的方式杀死，那么可能只有部分命令被写入到磁盘。Redis在重新启动时会检测这种情况，并报错，然后退出。使用redis-check-aof工具可以检查AOF，并移除那不完整的事务，使服务可以再次启动
    3. Redis命令在事务中可能会执行失败，但是Redis事务不会回滚，而是继续会执行余下的命令。

18. 单机部署和集群部署配置有什么区别吗?

19. Redis的哨兵模式

20. Redis CacheCloud（Redis云管理平台）

    1. 实现多种类型(Redis Standalone、Redis 1. Sentinel、Redis Cluster)自动部署、解决Redis实例碎片化现象、提供完善统计、监控、运维功能减少运维成本和误操作，提高机器的利用率，提供灵活的伸缩性，提供方便的接入客户端。

21. Redis数据一致性的问题，操作数据库之后，清空缓存报错，如何解决？

    1. 先删除缓存在清空数据库