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1、什么是Redis#xff1f;
Redis本质上是一个Key-Value类型的内存数据库#xff0c;很像memcached#xff0c;整个数据库统统加载在内存当中进行操作#xff0c;定期通过异步操作把数据库数据flush到硬盘上进行保存。因为是纯内存…转载自 史上最全 50 道 Redis 面试题
1、什么是Redis
Redis本质上是一个Key-Value类型的内存数据库很像memcached整个数据库统统加载在内存当中进行操作定期通过异步操作把数据库数据flush到硬盘上进行保存。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。
Redis的出色之处不仅仅是性能Redis最大的魅力是支持保存多种数据结构此外单个value的最大限制是1GB不像 memcached只能保存1MB的数据因此Redis可以用来实现很多有用的功能比方说用他的List来做FIFO双向链表实现一个轻量级的高性 能消息队列服务用他的Set可以做高性能的tag系统等等。另外Redis也可以对存入的Key-Value设置expire时间因此也可以被当作一 个功能加强版的memcached来用。
Redis的主要缺点是数据库容量受到物理内存的限制不能用作海量数据的高性能读写因此Redis适合的场景主要局限在较小数据量的高性能操作和运算上。
2、Redis相比memcached有哪些优势
(1) memcached所有的值均是简单的字符串redis作为其替代者支持更为丰富的数据类型
(2) redis的速度比memcached快很多
(3) redis可以持久化其数据
3、Redis支持哪几种数据类型
String、List、Set、Sorted Set、hashes
4、Redis主要消耗什么物理资源
内存。
5、Redis的全称是什么
Remote Dictionary Server。
6、Redis有哪几种数据淘汰策略
noeviction:返回错误当内存限制达到并且客户端尝试执行会让更多内存被使用的命令大部分的写入指令但DEL和几个例外
allkeys-lru: 尝试回收最少使用的键LRU使得新添加的数据有空间存放。
volatile-lru: 尝试回收最少使用的键LRU但仅限于在过期集合的键,使得新添加的数据有空间存放。
allkeys-random: 回收随机的键使得新添加的数据有空间存放。
volatile-random: 回收随机的键使得新添加的数据有空间存放但仅限于在过期集合的键。
volatile-ttl: 回收在过期集合的键并且优先回收存活时间TTL较短的键,使得新添加的数据有空间存放。
7、Redis官方为什么不提供Windows版本
因为目前Linux版本已经相当稳定而且用户量很大无需开发windows版本反而会带来兼容性等问题。
8、一个字符串类型的值能存储最大容量是多少
512M
9、为什么Redis需要把所有数据放到内存中
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方式将数据写入磁盘。所以redis具有快速和数据持久化的特征。如果不将数据放在内存中磁盘I/O速度为严重影响redis的性能。在内存越来越便宜的今天redis将会越来越受欢迎。
如果设置了最大使用的内存则数据已有记录数达到内存限值后不能继续插入新值。
10、Redis集群方案应该怎么做都有哪些方案
1.twemproxy大概概念是它类似于一个代理方式使用方法和普通redis无任何区别设置好它下属的多个redis实例后使用时在本需要连接redis的地方改为连接twemproxy它会以一个代理的身份接收请求并使用一致性hash算法将请求转接到具体redis将结果再返回twemproxy。使用方式简便(相对redis只需修改连接端口)对旧项目扩展的首选。 问题twemproxy自身单端口实例的压力使用一致性hash后对redis节点数量改变时候的计算值的改变数据无法自动移动到新的节点。
2.codis目前用的最多的集群方案基本和twemproxy一致的效果但它支持在 节点数量改变情况下旧节点数据可恢复到新hash节点。
3.redis cluster3.0自带的集群特点在于他的分布式算法不是一致性hash而是hash槽的概念以及自身支持节点设置从节点。具体看官方文档介绍。
4.在业务代码层实现起几个毫无关联的redis实例在代码层对key 进行hash计算然后去对应的redis实例操作数据。 这种方式对hash层代码要求比较高考虑部分包括节点失效后的替代算法方案数据震荡后的自动脚本恢复实例的监控等等。
11、Redis集群方案什么情况下会导致整个集群不可用
有ABC三个节点的集群,在没有复制模型的情况下,如果节点B失败了那么整个集群就会以为缺少5501-11000这个范围的槽而不可用。
12、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
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。
13、Redis有哪些适合的场景
1、会话缓存Session Cache
最常用的一种使用Redis的情景是会话缓存session cache。用Redis缓存会话比其他存储如Memcached的优势在于Redis提供持久化。当维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部丢失大部分人都会不高兴的现在他们还会这样吗
幸运的是随着 Redis 这些年的改进很容易找到怎么恰当的使用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
除基本的会话token之外Redis还提供很简便的FPC平台。回到一致性问题即使重启了Redis实例因为有磁盘的持久化用户也不会看到页面加载速度的下降这是一个极大改进类似PHP本地FPC。
再次以Magento为例Magento提供一个插件来使用Redis作为全页缓存后端。
此外对WordPress的用户来说Pantheon有一个非常好的插件 wp-redis这个插件能帮助你以最快速度加载你曾浏览过的页面。
3、队列
Reids在内存存储引擎领域的一大优点是提供 list 和 set 操作这使得Redis能作为一个很好的消息队列平台来使用。Redis作为队列使用的操作就类似于本地程序语言如Python对 list 的 push/pop 操作。
如果你快速的在Google中搜索“Redis queues”你马上就能找到大量的开源项目这些项目的目的就是利用Redis创建非常好的后端工具以满足各种队列需求。例如Celery有一个后台就是使用Redis作为broker你可以从这里去查看。
4排行榜/计数器
Redis在内存中对数字进行递增或递减的操作实现的非常好。集合Set和有序集合Sorted Set也使得我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。所以我们要从排序集合中获取到排名最靠前的10个用户–我们称之为“user_scores”我们只需要像下面一样执行即可
当然这是假定你是根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需要这样执行
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使用Redis来存储数据的你可以在这里看到。
5、发布/订阅
最后但肯定不是最不重要的是Redis的发布/订阅功能。发布/订阅的使用场景确实非常多。我已看见人们在社交网络连接中使用还可作为基于发布/订阅的脚本触发器甚至用Redis的发布/订阅功能来建立聊天系统不这是真的你可以去核实。
14、Redis支持的Java客户端都有哪些官方推荐用哪个
Redisson、Jedis、lettuce等等官方推荐使用Redisson。
15、Redis和Redisson有什么关系
Redisson是一个高级的分布式协调Redis客服端能帮助用户在分布式环境中轻松实现一些Java的对象 (Bloom filter, BitSet, Set, SetMultimap, ScoredSortedSet, SortedSet, Map, ConcurrentMap, List, ListMultimap, Queue, BlockingQueue, Deque, BlockingDeque, Semaphore, Lock, ReadWriteLock, AtomicLong, CountDownLatch, Publish / Subscribe, HyperLogLog)。
16、Jedis与Redisson对比有什么优缺点
Jedis是Redis的Java实现的客户端其API提供了比较全面的Redis命令的支持Redisson实现了分布式和可扩展的Java数据结构和Jedis相比功能较为简单不支持字符串操作不支持排序、事务、管道、分区等Redis特性。Redisson的宗旨是促进使用者对Redis的关注分离从而让使用者能够将精力更集中地放在处理业务逻辑上。
17、Redis如何设置密码及验证密码
设置密码config set requirepass 123456
授权密码auth 123456
18、说说Redis哈希槽的概念
Redis集群没有使用一致性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取模来决定放置哪个槽集群的每个节点负责一部分hash槽。
19、Redis集群的主从复制模型是怎样的
为了使在部分节点失败或者大部分节点无法通信的情况下集群仍然可用所以集群使用了主从复制模型,每个节点都会有N-1个复制品.
20、Redis集群会有写操作丢失吗为什么
Redis并不能保证数据的强一致性这意味这在实际中集群在特定的条件下可能会丢失写操作。
21、Redis集群之间是如何复制的
异步复制
22、Redis集群最大节点个数是多少
16384个。
23、Redis集群如何选择数据库
Redis集群目前无法做数据库选择默认在0数据库。
24、怎么测试Redis的连通性
ping
25、Redis中的管道有什么用
一次请求/响应服务器能实现处理新的请求即使旧的请求还未被响应。这样就可以将多个命令发送到服务器而不用等待回复最后在一个步骤中读取该答复。
这就是管道pipelining是一种几十年来广泛使用的技术。例如许多POP3协议已经实现支持这个功能大大加快了从服务器下载新邮件的过程。
26、怎么理解Redis事务
事务是一个单独的隔离操作事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行。事务在执行的过程中不会被其他客户端发送来的命令请求所打断。
事务是一个原子操作事务中的命令要么全部被执行要么全部都不执行。
27、Redis事务相关的命令有哪几个
MULTI、EXEC、DISCARD、WATCH
28、Redis key的过期时间和永久有效分别怎么设置
EXPIRE和PERSIST命令。
29、Redis如何做内存优化
尽可能使用散列表hashes散列表是说散列表里面存储的数少使用的内存非常小所以你应该尽可能的将你的数据模型抽象到一个散列表里面。比如你的web系统中有一个用户对象不要为这个用户的名称姓氏邮箱密码设置单独的key,而是应该把这个用户的所有信息存储到一张散列表里面.
30、Redis回收进程如何工作的 一个客户端运行了新的命令添加了新的数据。 Redi检查内存使用情况如果大于maxmemory的限制, 则根据设定好的策略进行回收。 一个新的命令被执行等等。 所以我们不断地穿越内存限制的边界通过不断达到边界然后不断地回收回到边界以下。
如果一个命令的结果导致大量内存被使用例如很大的集合的交集保存到一个新的键不用多久内存限制就会被这个内存使用量超越。
31、Redis回收使用的是什么算法
LRU算法
32、Redis如何做大量数据插入
Redis2.6开始redis-cli支持一种新的被称之为pipe mode的新模式用于执行大量数据插入工作。
33、为什么要做Redis分区
分区可以让Redis管理更大的内存Redis将可以使用所有机器的内存。如果没有分区你最多只能使用一台机器的内存。分区使Redis的计算能力通过简单地增加计算机得到成倍提升,Redis的网络带宽也会随着计算机和网卡的增加而成倍增长。
34、你知道有哪些Redis分区实现方案 客户端分区就是在客户端就已经决定数据会被存储到哪个redis节点或者从哪个redis节点读取。大多数客户端已经实现了客户端分区。 代理分区 意味着客户端将请求发送给代理然后代理决定去哪个节点写数据或者读数据。代理根据分区规则决定请求哪些Redis实例然后根据Redis的响应结果返回给客户端。redis和memcached的一种代理实现就是Twemproxy 查询路由(Query routing) 的意思是客户端随机地请求任意一个redis实例然后由Redis将请求转发给正确的Redis节点。Redis Cluster实现了一种混合形式的查询路由但并不是直接将请求从一个redis节点转发到另一个redis节点而是在客户端的帮助下直接redirected到正确的redis节点。
35、Redis分区有什么缺点 涉及多个key的操作通常不会被支持。例如你不能对两个集合求交集因为他们可能被存储到不同的Redis实例实际上这种情况也有办法但是不能直接使用交集指令。 同时操作多个key,则不能使用Redis事务. 分区使用的粒度是key不能使用一个非常长的排序key存储一个数据集The partitioning granularity is the key, so it is not possible to shard a dataset with a single huge key like a very big sorted set. 当使用分区的时候数据处理会非常复杂例如为了备份你必须从不同的Redis实例和主机同时收集RDB / AOF文件。 分区时动态扩容或缩容可能非常复杂。Redis集群在运行时增加或者删除Redis节点能做到最大程度对用户透明地数据再平衡但其他一些客户端分区或者代理分区方法则不支持这种特性。然而有一种预分片的技术也可以较好的解决这个问题。
36、Redis持久化数据和缓存怎么做扩容 如果Redis被当做缓存使用使用一致性哈希实现动态扩容缩容。 如果Redis被当做一个持久化存储使用必须使用固定的keys-to-nodes映射关系节点的数量一旦确定不能变化。否则的话(即Redis节点需要动态变化的情况必须使用可以在运行时进行数据再平衡的一套系统而当前只有Redis集群可以做到这样。
37、分布式Redis是前期做还是后期规模上来了再做好为什么
既然Redis是如此的轻量单实例只使用1M内存,为防止以后的扩容最好的办法就是一开始就启动较多实例。即便你只有一台服务器你也可以一开始就让Redis以分布式的方式运行使用分区在同一台服务器上启动多个实例。
一开始就多设置几个Redis实例例如32或者64个实例对大多数用户来说这操作起来可能比较麻烦但是从长久来看做这点牺牲是值得的。
这样的话当你的数据不断增长需要更多的Redis服务器时你需要做的就是仅仅将Redis实例从一台服务迁移到另外一台服务器而已而不用考虑重新分区的问题。一旦你添加了另一台服务器你需要将你一半的Redis实例从第一台机器迁移到第二台机器。
38、Twemproxy是什么
Twemproxy是Twitter维护的缓存代理系统代理Memcached的ASCII协议和Redis协议。它是单线程程序使用c语言编写运行起来非常快。它是采用Apache 2.0 license的开源软件。 Twemproxy支持自动分区如果其代理的其中一个Redis节点不可用时会自动将该节点排除这将改变原来的keys-instances的映射关系所以你应该仅在把Redis当缓存时使用Twemproxy)。 Twemproxy本身不存在单点问题因为你可以启动多个Twemproxy实例然后让你的客户端去连接任意一个Twemproxy实例。 Twemproxy是Redis客户端和服务器端的一个中间层由它来处理分区功能应该不算复杂并且应该算比较可靠的。
39、支持一致性哈希的客户端有哪些
Redis-rb、Predis等。
40、Redis与其他key-value存储有什么不同 Redis有着更为复杂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他数据库的进化路径。Redis的数据类型都是基于基本数据结构的同时对程序员透明无需进行额外的抽象。 Redis运行在内存中但是可以持久化到磁盘所以在对不同数据集进行高速读写时需要权衡内存应为数据量不能大于硬件内存。在内存数据库方面的另一个优点是 相比在磁盘上相同的复杂的数据结构在内存中操作起来非常简单这样Redis可以做很多内部复杂性很强的事情。 同时在磁盘格式方面他们是紧凑的以追加的方式产生的因为他们并不需要进行随机访问。
41、Redis的内存占用情况怎么样
给你举个例子 100万个键值对键是0到999999值是字符串“hello world”在我的32位的Mac笔记本上 用了100MB。同样的数据放到一个key里只需要16MB 这是因为键值有一个很大的开销。 在Memcached上执行也是类似的结果但是相对Redis的开销要小一点点因为Redis会记录类型信息引用计数等等。
当然大键值对时两者的比例要好很多。
64位的系统比32位的需要更多的内存开销尤其是键值对都较小时这是因为64位的系统里指针占用了8个字节。 但是当然64位系统支持更大的内存所以为了运行大型的Redis服务器或多或少的需要使用64位的系统。
42、都有哪些办法可以降低Redis的内存使用情况呢
如果你使用的是32位的Redis实例可以好好利用Hash,list,sorted set,set等集合类型数据因为通常情况下很多小的Key-Value可以用更紧凑的方式存放到一起。
43、查看Redis使用情况及状态信息用什么命令
info
44、Redis的内存用完了会发生什么
如果达到设置的上限Redis的写命令会返回错误信息但是读命令还可以正常返回。或者你可以将Redis当缓存来使用配置淘汰机制当Redis达到内存上限时会冲刷掉旧的内容。
45、Redis是单线程的如何提高多核CPU的利用率
可以在同一个服务器部署多个Redis的实例并把他们当作不同的服务器来使用在某些时候无论如何一个服务器是不够的 所以如果你想使用多个CPU你可以考虑一下分片shard。
46、一个Redis实例最多能存放多少的keysList、Set、Sorted Set他们最多能存放多少元素
理论上Redis可以处理多达232的keys并且在实际中进行了测试每个实例至少存放了2亿5千万的keys。我们正在测试一些较大的值。
任何list、set、和sorted set都可以放232个元素。
换句话说Redis的存储极限是系统中的可用内存值。
47、Redis常见性能问题和解决方案
(1) Master最好不要做任何持久化工作如RDB内存快照和AOF日志文件
(2) 如果数据比较重要某个Slave开启AOF备份数据策略设置为每秒同步一次
(3) 为了主从复制的速度和连接的稳定性Master和Slave最好在同一个局域网内
(4) 尽量避免在压力很大的主库上增加从库
(5) 主从复制不要用图状结构用单向链表结构更为稳定即Master - Slave1 - Slave2 - Slave3...
这样的结构方便解决单点故障问题实现Slave对Master的替换。如果Master挂了可以立刻启用Slave1做Master其他不变。
48、Redis提供了哪几种持久化方式 RDB持久化方式能够在指定的时间间隔能对你的数据进行快照存储. AOF持久化方式记录每次对服务器写的操作,当服务器重启的时候会重新执行这些命令来恢复原始的数据,AOF命令以redis协议追加保存每次写的操作到文件末尾.Redis还能对AOF文件进行后台重写,使得AOF文件的体积不至于过大. 如果你只希望你的数据在服务器运行的时候存在,你也可以不使用任何持久化方式. 你也可以同时开启两种持久化方式, 在这种情况下, 当redis重启的时候会优先载入AOF文件来恢复原始的数据,因为在通常情况下AOF文件保存的数据集要比RDB文件保存的数据集要完整. 最重要的事情是了解RDB和AOF持久化方式的不同,让我们以RDB持久化方式开始。
49、如何选择合适的持久化方式
一般来说 如果想达到足以媲美PostgreSQL的数据安全性 你应该同时使用两种持久化功能。如果你非常关心你的数据 但仍然可以承受数分钟以内的数据丢失那么你可以只使用RDB持久化。
有很多用户都只使用AOF持久化但并不推荐这种方式因为定时生成RDB快照snapshot非常便于进行数据库备份 并且 RDB 恢复数据集的速度也要比AOF恢复的速度要快除此之外 使用RDB还可以避免之前提到的AOF程序的bug。
50、修改配置不重启Redis会实时生效吗
针对运行实例有许多配置选项可以通过 CONFIG SET 命令进行修改而无需执行任何形式的重启。 从 Redis 2.2 开始可以从 AOF 切换到 RDB 的快照持久性或其他方式而不需要重启 Redis。检索 ‘CONFIG GET *’ 命令获取更多信息。
但偶尔重新启动是必须的如为升级 Redis 程序到新的版本或者当你需要修改某些目前 CONFIG 命令还不支持的配置参数的时候。
