java面试---Redis

1. redis 是什么？都有哪些使用场景？
   Redis是一个开源的 key—value型 单线程非关系型数据库，支持string、list、set、zset和hash类型数据。
   默认端口:6379
   默认数据库数量:16
   适用场景：
   1.数据高并发的读写
   2.海量数据的读写
   3.对扩展性要求高的数据

2. redis 有哪些功能？
   1）、会话缓存（Session Cache）
   2）、全页缓存（FPC）
   3）、队列
   4）、排行榜/计数器
   5）、发布/订阅

3. redis 和 memecache 有什么区别？
   1、存储方式：
   memecache 把数据全部存在内存之中，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。
   2、数据支持类型：
   redis在数据支持上要比memecache多的多。
   3、使用底层模型不同：
   新版本的redis直接自己构建了VM 机制 ，因为一般的系统调用系统函数的话，会浪费一定的时间去移动和请求。
   4、运行环境不同：
   redis目前官方只支持LINUX 上去行，从而省去了对于其它系统的支持，这样的话可以更好的把精力用于本系统 环境上的优化，虽然后来微软有一个小组为其写了补丁。但是没有放到主干上

4. redis 为什么是单线程的？
   因为Redis是基于内存的操作，CPU不是Redis的瓶颈，Redis的瓶颈最有可能是机器内存的大小或者网络带宽。既然单线程容易实现，而且CPU不会成为瓶颈，那就顺理成章地采用单线程的方案了。

5. 什么是缓存穿透？怎么解决？
   缓存穿透是指查询一个一定不存在的数据，由于缓存是不命中时被动写的，并且出于容错考虑，如果从存储层查不到数据则不写入缓存，这将导致这个不存在的数据每次请求都要到存储层去查询，失去了缓存的意义。在流量大时，可能DB就挂掉了，要是有人利用不存在的key频繁攻击我们的应用，这就是漏洞。
   解决：
   1、在某些特定场景下（登录），进行验证码，这种方法并不是很安全，因为目前图像识别技术在很大程度上能够解决验证码的问题，所以仅供简单使用。
   2、布隆过滤器

6. redis 支持的数据类型有哪些？
   1、string（字符串）
   2、hash（哈希）
   　　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。你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）。
   4、set（集合）
   　　Redis的Set是string类型的无序集合。
   5、zset(sorted set：有序集合)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。

7. redis 支持的 java 客户端都有哪些？
   Redisson,Jedis，lettuce等等，官方推荐使用Redisson。

8. jedis 和 redisson 有哪些区别？
   1.概况对比
   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。
   2.编程模型
   Jedis中的方法调用是比较底层的暴露的Redis的API，也即Jedis中的Java方法基本和Redis的API保持着一致，了解Redis的API，也就能熟练的使用Jedis。而Redisson中的方法则是进行比较高的抽象，每个方法调用可能进行了一个或多个Redis方法调用。3. 可伸缩性
   Jedis使用阻塞的I/O，且其方法调用都是同步的，程序流需要等到sockets处理完I/O才能执行，不支持异步。Jedis客户端实例不是线程安全的，所以需要通过连接池来使用Jedis。Redisson使用非阻塞的I/O和基于Netty框架的事件驱动的通信层，其方法调用是异步的。Redisson的API是线程安全的，所以可以操作单个Redisson连接来完成各种操作。
   4 . 数据结构
   Jedis仅支持基本的数据类型如：String、Hash、List、Set、Sorted Set。Redisson不仅提供了一系列的分布式Java常用对象，基本可以与Java的基本数据结构通用，还提供了许多分布式服务，其中包括（BitSet, Set, Multimap, SortedSet, Map, List, Queue, BlockingQueue, Deque, BlockingDeque, Semaphore, Lock, AtomicLong, CountDownLatch, Publish / Subscribe, Bloom filter, Remote service, Spring cache, Executor service, Live Object service, Scheduler service）。在分布式开发中，Redisson可提供更便捷的方法。
   5 . 第三方框架整合
   1）Redisson提供了和Spring框架的各项特性类似的，以Spring XML的命名空间的方式配置RedissonClient实例和它所支持的所有对象和服务；
   2）Redisson完整的实现了Spring框架里的缓存机制；
   3 ）Redisson在Redis的基础上实现了Java缓存标准规范；
   4） Redisson为Apache Tomcat集群提供了基于Redis的非黏性会话管理功能。该功能支持Apache Tomcat的6、7和8版。
   5）Redisson还提供了Spring Session会话管理器的实现。

9. 怎么保证缓存和数据库数据的一致性？
   采用延时双删策略、异步更新缓存(基于订阅binlog的同步机制)

10. redis 持久化有几种方式？
    一种RDB持久化（原理是将Reids在内存中的数据库记录定时dump到磁盘上的RDB持久化），另外一种是AOF（append only file）持久化（原理是将Reids的操作日志以追加的方式写入文件）

11. redis 怎么实现分布式锁？
    获取锁的时候，使用setnx加锁，并使用expire命令为锁添加一个超时时间，超过该时间则自动释放锁，锁的value值为一个随机生成的UUID，通过此在释放锁的时候进行判断。
    获取锁的时候还设置一个获取的超时时间，若超过这个时间则放弃获取锁。
    释放锁的时候，通过UUID判断是不是该锁，若是该锁，则执行delete进行锁释放。

12. redis 分布式锁有什么缺陷？
    (一)缓存和数据库双写一致性问题
    (二)缓存雪崩问题
    (三)缓存击穿问题
    (四)缓存的并发竞争问题

13. redis 如何做内存优化？
    一. redisObject对象
    二. 缩减键值对象
    三. 共享对象池
    四. 字符串优化
    五. 编码优化
    六. 控制key的数量

14. redis 淘汰策略有哪些？
    1）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
    2）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
    3）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
    4）allkeys-lru：从数据集（server.db[i].dict）中挑选最近最少使用的数据淘汰
    5）allkeys-random：从数据集（server.db[i].dict）中任意选择数据淘汰
    6）no-enviction（驱逐）：禁止驱逐数据

15. redis 常见的性能问题有哪些？该如何解决？
    1.Master写内存快照
    save命令调度rdbSave函数，会阻塞主线程的工作，当快照比较大时对性能影响是非常大的，会间断性暂停服务，所以Master最好不要写内存快照。
    2.Master AOF持久化
    如果不重写AOF文件，这个持久化方式对性能的影响是最小的，但是AOF文件会不断增大，AOF文件过大会影响Master重启的恢复速度。
    3.Master调用BGREWRITEAOF
    Master调用BGREWRITEAOF重写AOF文件，AOF在重写的时候会占大量的CPU和内存资源，导致服务load过高，出现短暂服务暂停现象。
    4.Redis主从复制的性能问题
    第一次Slave向Master同步的实现是：Slave向Master发出同步请求，Master先dump出rdb文件，然后将rdb文件全量传输给slave，然后Master把缓存的命令转发给Slave，初次同步完成。第二次以及以后的同步实现是：Master将变量的快照直接实时依次发送给各个Slave。不管什么原因导致Slave和Master断开重连都会重复以上过程。Redis的主从复制是建立在内存快照的持久化基础上，只要有Slave就一定会有内存快照发生。虽然Redis宣称主从复制无阻塞，但由于Redis使用单线程服务，如果Master快照文件比较大，那么第一次全量传输会耗费比较长时间，且文件传输过程中Master可能无法提供服务，也就是说服务会中断，对于关键服务，这个后果也是很可怕的。
    5.单点故障问题
    由于目前Redis的主从复制还不够成熟，所以存在明显的单点故障问题，这个目前只能自己做方案解决，如：主动复制，Proxy实现Slave对Master的替换等

    解决：
    1.Master最好不要做任何持久化工作，包括内存快照和AOF日志文件，特别是不要启用内存快照做持久化。
    2.如果数据比较关键，某个Slave开启AOF备份数据，策略为每秒同步一次。
    3.为了主从复制的速度和连接的稳定性，Slave和Master最好在同一个局域网内。
    4.尽量避免在压力较大的主库上增加从库
    5.为了Master的稳定性，主从复制不要用图状结构，用单向链表结构更稳定，即主从关系为：Master<–Slave1<–Slave2<–Slave3…，这样的结构也方便解决单点故障问题，实现Slave对Master的替换，也即，如果Master挂了，可以立马启用Slave1做Master，其他不变。