最近寫(xiě)了一篇自己搭建redis集群并在自己項(xiàng)目中使用的文章，今天早上看別人寫(xiě)的面經(jīng)發(fā)現(xiàn)redis在面試中還是比較常問(wèn)的（我是python方向）。所以查閱官方文檔以及他人造好的輪子，總結(jié)了一些redis面試和學(xué)習(xí)中你必須掌握的問(wèn)題。事無(wú)巨細(xì)，不可能囊括到所有內(nèi)容，盡量把比較常見(jiàn)的寫(xiě)出來(lái)。

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什么是Redis？

安裝Redis Redis的代碼遵循ANSI-C編寫(xiě)，可以在所有POSIX系統(tǒng)（如Linux, *BSD, Mac OS X, Solaris等）上安裝運(yùn)行。而且Redis并不依賴任何非標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，也沒(méi)有編譯參數(shù)必需添加。redis的安裝出奇的簡(jiǎn)單，這可能也是他風(fēng)靡的一個(gè)原因，讓人很容易上手.Redis 是一個(gè)使用 C 語(yǔ)言寫(xiě)成的，開(kāi)源的 key-value 數(shù)據(jù)庫(kù)。。和Memcached類似，它支持存儲(chǔ)的value類型相對(duì)更多，包括string(字符串)、list(鏈表)、set(集合)、zset(sorted set --有序集合)和hash（哈希類型）。這些數(shù)據(jù)類型都支持push/pop、add/remove及取交集并集和差集及更豐富的操作，而且這些操作都是原子性的。在此基礎(chǔ)上，redis支持各種不同方式的排序。與memcached一樣，為了保證效率，數(shù)據(jù)都是緩存在內(nèi)存中。區(qū)別的是redis會(huì)周期性的把更新的數(shù)據(jù)寫(xiě)入磁盤(pán)或者把修改操作寫(xiě)入追加的記錄文件，并且在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了master-slave(主從)同步。目前，Vmware在資助著redis項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)和維護(hù)。

Redis與Memcached的區(qū)別與比較

1 、Redis不僅僅支持簡(jiǎn)單的k/v類型的數(shù)據(jù)，同時(shí)還提供list，set，zset，hash等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)。memcache支持簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)類型，String。

2 、Redis支持?jǐn)?shù)據(jù)的備份，即master-slave模式的數(shù)據(jù)備份。

3 、Redis支持?jǐn)?shù)據(jù)的持久化，可以將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)保持在磁盤(pán)中，重啟的時(shí)候可以再次加載進(jìn)行使用,而Memecache把數(shù)據(jù)全部存在內(nèi)存之中

4、 redis的速度比memcached快很多

5、Memcached是多線程，非阻塞IO復(fù)用的網(wǎng)絡(luò)模型；Redis使用單線程的IO復(fù)用模型。

如果想要更詳細(xì)了解的話，可以查看慕課網(wǎng)上的這篇手記（非常推薦） ：《腳踏兩只船的困惑 - Memcached與Redis》：www.imooc.com/article/235…

Redis與Memcached的選擇

***策略： 使用Redis的String類型做的事，都可以用Memcached替換，以此換取更好的性能提升； 除此以外，優(yōu)先考慮Redis；

使用redis有哪些好處？

(1) 速度快，因?yàn)閿?shù)據(jù)存在內(nèi)存中，類似于HashMap，HashMap的優(yōu)勢(shì)就是查找和操作的時(shí)間復(fù)雜度都是O(1)

(2)支持豐富數(shù)據(jù)類型，支持string，list，set，sorted set，hash

(3) 支持事務(wù)，操作都是原子性，所謂的原子性就是對(duì)數(shù)據(jù)的更改要么全部執(zhí)行，要么全部不執(zhí)行

(4) 豐富的特性：可用于緩存，消息，按key設(shè)置過(guò)期時(shí)間，過(guò)期后將會(huì)自動(dòng)刪除

Redis常見(jiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)使用場(chǎng)景

1. String

常用命令: set,get,decr,incr,mget 等。

String數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是簡(jiǎn)單的key-value類型，value其實(shí)不僅可以是String，也可以是數(shù)字。常規(guī)key-value緩存應(yīng)用；常規(guī)計(jì)數(shù)：微博數(shù)，粉絲數(shù)等。

2.Hash

常用命令： hget,hset,hgetall 等。

Hash是一個(gè)string類型的field和value的映射表，hash特別適合用于存儲(chǔ)對(duì)象。 比如我們可以Hash數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)用戶信息，商品信息等等。

舉個(gè)例子： 最近做的一個(gè)電商網(wǎng)站項(xiàng)目的首頁(yè)就使用了redis的hash數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行緩存，因?yàn)橐粋€(gè)網(wǎng)站的首頁(yè)訪問(wèn)量是***的，所以通常網(wǎng)站的首頁(yè)可以通過(guò)redis緩存來(lái)提高性能和并發(fā)量。我用jedis客戶端來(lái)連接和操作我搭建的redis集群或者單機(jī)redis，利用jedis可以很容易的對(duì)redis進(jìn)行相關(guān)操作，總的來(lái)說(shuō)從搭一個(gè)簡(jiǎn)單的集群到實(shí)現(xiàn)redis作為緩存的整個(gè)步驟不難。感興趣的可以看我昨天寫(xiě)的這篇文章：

《一文輕松搞懂redis集群原理及搭建與使用》： juejin.im/post/5ad54d…

3.List

常用命令: lpush,rpush,lpop,rpop,lrange等

list就是鏈表，Redis list的應(yīng)用場(chǎng)景非常多，也是Redis最重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之一，比如微博的關(guān)注列表，粉絲列表，***消息排行等功能都可以用Redis的list結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

Redis list的實(shí)現(xiàn)為一個(gè)雙向鏈表，即可以支持反向查找和遍歷，更方便操作，不過(guò)帶來(lái)了部分額外的內(nèi)存開(kāi)銷。

4.Set

常用命令：sadd,spop,smembers,sunion 等

set對(duì)外提供的功能與list類似是一個(gè)列表的功能，特殊之處在于set是可以自動(dòng)排重的。當(dāng)你需要存儲(chǔ)一個(gè)列表數(shù)據(jù)，又不希望出現(xiàn)重復(fù)數(shù)據(jù)時(shí)，set是一個(gè)很好的選擇，并且set提供了判斷某個(gè)成員是否在一個(gè)set集合內(nèi)的重要接口，這個(gè)也是list所不能提供的。

在微博應(yīng)用中，可以將一個(gè)用戶所有的關(guān)注人存在一個(gè)集合中，將其所有粉絲存在一個(gè)集合。Redis可以非常方便的實(shí)現(xiàn)如共同關(guān)注、共同喜好、二度好友等功能。

5.Sorted Set

常用命令： zadd,zrange,zrem,zcard等

和set相比，sorted set增加了一個(gè)權(quán)重參數(shù)score，使得集合中的元素能夠按score進(jìn)行有序排列。

舉例： 在直播系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)排行信息包含直播間在線用戶列表，各種禮物排行榜，彈幕消息（可以理解為按消息維度的消息排行榜）等信息，適合使用Redis中的SortedSet結(jié)構(gòu)進(jìn)行存儲(chǔ)。

MySQL里有2000w數(shù)據(jù)，Redis中只存20w的數(shù)據(jù)，如何保證Redis中的數(shù)據(jù)都是熱點(diǎn)數(shù)據(jù)（redis有哪些數(shù)據(jù)淘汰策略？？？）

相關(guān)知識(shí)：redis 內(nèi)存數(shù)據(jù)集大小上升到一定大小的時(shí)候，就會(huì)施行數(shù)據(jù)淘汰策略（回收策略）。redis 提供 6種數(shù)據(jù)淘汰策略：

1. volatile-lru：從已設(shè)置過(guò)期時(shí)間的數(shù)據(jù)集（server.db[i].expires）中挑選最近最少使用的數(shù)據(jù)淘汰

2. volatile-ttl：從已設(shè)置過(guò)期時(shí)間的數(shù)據(jù)集（server.db[i].expires）中挑選將要過(guò)期的數(shù)據(jù)淘汰

3. volatile-random：從已設(shè)置過(guò)期時(shí)間的數(shù)據(jù)集（server.db[i].expires）中任意選擇數(shù)據(jù)淘汰

4. allkeys-lru：從數(shù)據(jù)集（server.db[i].dict）中挑選最近最少使用的數(shù)據(jù)淘汰

5. allkeys-random：從數(shù)據(jù)集（server.db[i].dict）中任意選擇數(shù)據(jù)淘汰

6. no-enviction（驅(qū)逐）：禁止驅(qū)逐數(shù)據(jù)

Redis的并發(fā)競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題如何解決?

Redis為單進(jìn)程單線程模式，采用隊(duì)列模式將并發(fā)訪問(wèn)變?yōu)榇性L問(wèn)。Redis本身沒(méi)有鎖的概念，Redis對(duì)于多個(gè)客戶端連接并不存在競(jìng)爭(zhēng)，但是在Jedis客戶端對(duì)Redis進(jìn)行并發(fā)訪問(wèn)時(shí)會(huì)發(fā)生連接超時(shí)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤、阻塞、客戶端關(guān)閉連接等問(wèn)題，這些問(wèn)題均是由于客戶端連接混亂造成。對(duì)此有2種解決方法：

1.客戶端角度，為保證每個(gè)客戶端間正常有序與Redis進(jìn)行通信，對(duì)連接進(jìn)行池化，同時(shí)對(duì)客戶端讀寫(xiě)Redis操作采用內(nèi)部鎖synchronized。 

2.服務(wù)器角度，利用setnx實(shí)現(xiàn)鎖。

注：對(duì)于***種，需要應(yīng)用程序自己處理資源的同步，可以使用的方法比較通俗，可以使用synchronized也可以使用lock；第二種需要用到Redis的setnx命令，但是需要注意一些問(wèn)題。

Redis數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

redis 的作者antirez曾稱其為一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)服務(wù)器（data structures server），這是一個(gè)非常準(zhǔn)確的表述，redis的所有功能就是將數(shù)據(jù)以其固有的幾種結(jié)構(gòu)保存，并提供給用戶操作這幾種結(jié)構(gòu)的接口。我們可以想象我們?cè)诟鞣N語(yǔ)言中的那些固有數(shù)據(jù)類型及其操作。

redis目前提供四種數(shù)據(jù)類型：string,list,set及zset(sorted set)和Hash。

• string是最簡(jiǎn)單的類型，你可以理解成與Memcached一模一個(gè)的類型，一個(gè)key對(duì)應(yīng)一個(gè)value，其上支持的操作與Memcached的操作類似。但它的功能更豐富。

• list是一個(gè)鏈表結(jié)構(gòu)，主要功能是push、pop、獲取一個(gè)范圍的所有值等等。操作中key理解為鏈表的名字。

• set是集合，和我們數(shù)學(xué)中的集合概念相似，對(duì)集合的操作有添加刪除元素，有對(duì)多個(gè)集合求交并差等操作。操作中key理解為集合的名字。

• zset是set的一個(gè)升級(jí)版本，他在set的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)順序?qū)傩?，這一屬性在添加修改元素的時(shí)候可以指定，每次指定后，zset會(huì)自動(dòng)重新按新的值調(diào)整順序。可以理解了有兩列的mysql表，一列存value，一列存順序。操作中key理解為zset的名字。

• Hash數(shù)據(jù)類型允許用戶用Redis存儲(chǔ)對(duì)象類型,Hash數(shù)據(jù)類型的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是,當(dāng)你存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)對(duì)象只有很少幾個(gè)key值時(shí),數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的內(nèi)存消耗會(huì)很小.更多關(guān)于Hash數(shù)據(jù)類型的說(shuō)明請(qǐng)見(jiàn):http://code.google.com/p/redis/wiki/Hashes

Redis數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

redis的存儲(chǔ)分為內(nèi)存存儲(chǔ)、磁盤(pán)存儲(chǔ)和log文件三部分，配置文件中有三個(gè)參數(shù)對(duì)其進(jìn)行配置。

save seconds updates，save配置，指出在多長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，有多少次更新操作，就將數(shù)據(jù)同步到數(shù)據(jù)文件。這個(gè)可以多個(gè)條件配合，比如默認(rèn)配置文件中的設(shè)置，就設(shè)置了三個(gè)條件。

appendonly yes/no ，appendonly配置，指出是否在每次更新操作后進(jìn)行日志記錄，如果不開(kāi)啟，可能會(huì)在斷電時(shí)導(dǎo)致一段時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)丟失。因?yàn)閞edis本身同步數(shù)據(jù)文件是按上面的save條件來(lái)同步的，所以有的數(shù)據(jù)會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)只存在于內(nèi)存中。

appendfsync no/always/everysec ，appendfsync配置，no表示等操作系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存同步到磁盤(pán)，always表示每次更新操作后手動(dòng)調(diào)用fsync()將數(shù)據(jù)寫(xiě)到磁盤(pán)，everysec表示每秒同步一次。