面试问到Redis看这一篇就够了

一、NoSql数据库（内存数据库，非关系型数据库）有哪些？

1、redis
2、mongdb
3、memcache
4、tair（淘宝自研发）

二、什么是Redis？

1、Redis是完全开源免费的，是一个高性能的key-value数据库
2、Redis是单线程的基于C语言写的
3、Redis没有windows版本的只有linux版本的

三、关系型数据库和非关系型数据库的区别？

关系型数据库：数据是存放到硬盘的，每次读取数据都是io操作，效率比较低
非关系型数据库：数据是放到内存里的，也有一些持久化操作的机制

四、Redis应用场景：

1、Token令牌的生成！！！
2、可以实现缓存查询数据，可以减轻关系型数据库的访问压力！！！
3、分布式锁！！！
4、延迟操作：比如下了订单没有支付，库存减少了，可以设置超时时间，超时了库存增加！！！

具体例子，比如下单30分钟未支付自动更新订单状态
1、采用定时任务，30分钟后检查该笔订单是否已经支付（性能不好，不推荐）
2、根据key有效期时间回调实现（推荐）
实现
	1、创建订单的时候绑定一个订单token（不用订单编号是因为不安全）存放在redis中（有效期只有30分钟）
	2、token过期时执行回调方法判断订单状态

5、分布式消息中间件
6、日志
7、短信验证码的code
8、实现计数器

五、为什么Redis没有Windows版本的只有Linux版本的？

1、Redis的底层采用Nio中的IO多路复用机制，使用一个线程维护多个的Redis客户端连接，能够非常好的支持并发和保证线程安全问题
2、在windows中select选择器是使用for循环，容易空轮询，时间复杂度为O（n）
3、在linux中是采用epoll实现事件驱动回调，不会存在空轮训的情况，只对活跃的socket连接实现主动回调，这样性能上有很大的提升，所以时间复杂度为O（1）

六、Redis中分为16（0~15）个库的作用？

不同的库中的key是可以相同的，相同库的key是不能相同的

七、Redis内存不会满吗？

redis默认没有设置内存上限，一般是为可申请内存的大小，也可以配置，maxmemory ，当数据达到限定大小后，会选择配置的策略淘汰数据
比如：maxmemory 300mb。

八、Redis中有哪五种数据类型？

1、String（字符串类型）：最大能存储 512MB
2、Hash（哈希）：是一个键值(key=>value)对集合
3、List（列表）：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）：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)：和 set 一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员

九、Redis存放对象的方式有哪些？

1、使用json的序列化和反序列化
优点：直观、可视，跨语言
缺点：占内存，不安全
2、使用redis自带的序列化方式（序列化成二进制），实体类要实现序列化接口
优点：安全、二进制比较不占内存
缺点：不可视，二进制不能跨语言，只能转换成java对象，不能转换成其他语言的对象，json可以跨语言

十、全量同步与增量同步的区别？

1.全量同步：就是每天定时(避开高峰期)或者是采用一种周期的实现将数据拷贝另外一个地方。
频率不是很大，但是可能会造成数据的丢失。
2.增量同步：采用行为操作对数据的实现同步，频率非常高、对服务器同步的压力也是非常大的、保证数据不丢失。

十一、RDB与AOF实现持久化的区别？

1、AOF，基于数据日志操作实现持久化，增量同步，appendonly.aof文件
开启aof：redis.conf中修改appendonly为yes
三种aof模式：
1、appendonly always：有数据改变就写入，同步次数多，io操作频繁
2、appendonly everysec(默认)：使用缓冲区，每秒定时从缓冲区写入到aof文件中，可能存在丢失
3、appendonly no 从不同步。高效但是数据不会持久化，是否开启aof
2、RDB（默认），定时持久化机制==，全量同步==，有一个临时RDB文件和最终RDB文件，每次持久化的时候会生成RDB临时文件覆盖上一次的RDB临时文件，Redis宕机之后临时文件就成为了最终RDB文件，Redis宕机恢复之后是使用最终dump.RDB文件恢复到内存中，定时执行的时候会开出一个fork子进程进行同步数据到硬盘。比如：90秒后判断key的变化次数有没有超过10次，有就进行持久化
注意：如果aof与rdb都开启优先使用aof

十二、MySQL与Redis如何保持数据一致性？

1、直接清理redis缓存，重新查询
2、直接采用mq订阅mysql binlog（update、insert、del操作都会记录）日志文件增量同步到Redis中
3、使用alibaba的canal（底层就是方法二）

十三、SpringBoot整和Redis注解版本

1、主类上加@EnableCache
2、方法上加@Cacheable（cacheName=“分类目录”,key="‘一般为方法名，要加单引号’"）
3、对象实现序列化接口

十四、Redis六大内存淘汰策略：内存空间满，自动驱逐老数据

1、noeviction（默认）：当内存使用达到阈值的时候，执行命令当内存使用达到阈值的时候，执行命令直接报错
2、allkeys-lru：在所有的key中，优先移除最近未使用的key。(推荐)
3、allkeys-random：在所有的key中，随机移除某个key。
4、volatile-lru：在设置了过期时间的键空间中，优先移除最近未使用的key。
5、volatile-random：在设置了过期时间的键空间中，随机移除某个key。
6、volatile-ttl：在设置了过期时间的键空间中，具有更早过期时间的key优先移除。

十五、Redis中的事务

Redis事务操作：Redis中没有回滚，但是有取消提交事务
Multi：开启事务，把key和value放加入到队列中，保持原子性
EXEC：提交事务
Discard：取消提交事务
Watch：可以监听一个或者多个key，在提交事务之前是否有发生了变化 如果发生边了变化就不会提交事务，没有发生变化才可以提交事务

watch name 			//启动监听
multi				//开启事务
set name xiaoxiao	//添加key-value
exec				//提交事务

十六、Redis与Mysql中的事务有哪些区别？

Redis事务没有隔离性，同一时间对同一条数据操作，没有锁，谁最后提交数据就是怎么样的
Mysql事务具有隔离性，同一时间对同一条数据操作，会有行锁，事务提交释放锁

十七、取消事务和回滚事务的区别？

回滚事务：取消事务和释放行锁
取消事务：单纯取消事务

十八、什么是分布式锁？举个场景

本地锁：在多个线程中，保证只有一个线程执行（线程安全的问题）
分布式锁：在分布式中，保证只有一个jvm执行（多个jvm线程安全问题）
比如集群中每个jar都是相同的，jar包中有个定时任务，多个jar会重复执行这个定时任务，这时候就可以采用分布式锁解决，任务调度重复性问题

十九、解决分布式锁核心思路：

1、获取锁：多个不同的jvm同时创建一个标记（全局唯一的标记），谁能创建成功谁就获取锁
2、释放锁：释放该全局唯一的标记，其他的jvm重新进入到获取锁资源
3、超时锁：根据超时策略来决定怎么处理

二十 、实现分布式锁的四种方式：

1、基于数据库方式实现：谁先获取到行锁，谁就获取到分布式锁
2、基于zk方式实现：采用临时节点+事件通知
3、Redis方式实现：使用setnx命令方式，创建一个key，谁先成功创建这个key谁就获取到分布式锁
4、采用框架，比如Redis官网有一个redis解决分布式锁的框架redission

set：如果key不存在则创建，存在则修改原值
setnx：如果key不存在则创建，返回1，存在则不执行任何操作，返回0。

二十一、Redis和zk实现分布式锁的优缺点？

获取锁：差不多
释放锁：差不多
超时锁：zk是用session超时，效率会低些，关闭当前Session连接，自动的删除当前的zk节点路径，其他线程重新进入到获取锁阶段。redis key到期自动释放锁

二十二、如果业务逻辑达到超时时间还没结束怎么办？

方法一：根据自己写的业务逻辑判断大概时间设置key的超时时间
方法二：在提交事务的时候检查锁是否已经超时，如果已经超时则回滚，否则提交（推荐）

二十三、分布式锁的应用场景？

1、分布式任务调度平台保证任务的幂等性
2、分布式全局id的生成

二十四、Redis集群实现高可用的三种方式？

1、传统的主从复制
2、主从复制+哨兵机制
3、分片集群

二十五、Redis主从复制原理

1、从redis.conf中：slaveof指向主的ip和端口号还有主服务的密码
2、启动之后主从建立socket长连接
3、采用全量（发送二进制dump.rdb文件，而不是aof）和增量（aof）的形式将数据同步给从redis服务器，首次从节点启动的时候，主节点同步数据是全量的形式，之后主写数据是采用增量的
4、网络出现问题，从节点再次连接主节点时，主节点补发缺少的数据，每次数据增量同步

主master：做读写操作  
从slaveof：只读，把写操作交给主节点

二十六、传统的一主多从会存在哪些问题？

1、如果主节点存在了问题，整个Redis环境是不可以实现写的操作，需要人工更改配置变为主操作
如何解决该问题：使用哨兵机制可以帮助解决Redis集群主从选举策略。
2、同步的服务器多，效率低，所以采用树状形式

二十七、Redis哨兵机制的作用？

Redis的哨兵机制就是解决我们以上主从复制存在缺陷（选举问题），解决问题保证我们的Redis高可用，实现自动化故障发现与故障转移。

二十八、哨兵机制原理

1、哨兵机制每隔10s时间就可以获取当前整个Redis集群的环境列表（整个节点结构），采用info replication命令形式。只需要配置监听我们的主节点。
2、多个哨兵都监听同一个主的master节点，订阅到相同都通道，有新的哨兵加入都会向通道中发送自己服务的信息，该通道的订阅者可以发现新哨兵的加入，随后相互建立长连接。Redis本身有通道，哨兵订阅到相同通道就集群了
3、Master的故障发现 单个哨兵会向主的master节点发送ping的命令，如果master节点没有及时的响应，哨兵会认为该master节点为“主观不可用状态”会发送给其他都哨兵确认该Master节点是否不可用，当前确认的哨兵节点数>=quorum(可配置)，会实现重新选举

二十九、为什么哨兵集群数量要和Redis从节点数量一致？

保证选举公平性，哨兵只做选举，不做主从复制

三十、传统哨兵机制存在哪些问题？

Redis哨兵集群模式，每个节点都保存全量同步数据，冗余的数据比较多；而在Redis Cluster模式中集群中采用分片集群模式，可以减少冗余数据，缺点就是构建该集群模式成本非常高，

三十一、Redis分片集群

Redis3.0开始官方推出了集群模式 RedisCluster，原理采用hash槽的概念，预先分配16384个卡槽，并且将该卡槽分配给具体服务的节点；通过key进行==crc16（key）%16384 ==获取余数，余数就是对应的卡槽的位置，一个卡槽可以存放多个不同的key，从而将读或者写转发到该卡槽的服务的节点。 最大的有点：动态扩容、缩容。

redis5.0分配卡槽比较方便，3和4分配很麻烦，要安装插件

/usr/redis/bin/redis-cli --cluster create  192.168.212.163:7000  192.168.212.163:7001  
192.168.212.163:7002  192.168.212.163:7003  192.168.212.163:7004  192.168.212.163:7005  
--cluster-replicas 1

1代表比例都为1，前三个为主，后三个为从，默认是没有转发功能的，这个命令后要加-c 代表集群，就有转发了，转发是你访问的key不在这台redis上时可以给你转发到别的redis上，只有主节点上有卡槽，从节点没有

三十二、Redis分片集群的扩容和缩容

扩容时会指定的节点上分配
缩容会平均的分配到每个节点上

三十三、Redis安全相关内容：对数据库压力大

1、缓存穿透：访问redis中不存在的key，绕过redis直接访问数据库，频繁的高并发查询，导致缓存无用
解决方案：
1、接口实现api的限流，防御ddos，接口频率限制
2、从数据库和redis都查询不到数据的情况下，把数据库的空值写入缓存中，加上短时间的有效期（只适合单个key，也会影响正常使用，不推荐）
3、布隆过滤器
2、缓存击穿：高并发情况下访问热点key，热点key又突然过期了，所有的请求都直接访问数据库
解决方案：
1、使用分布式锁解决，对查询数据库上锁，适合服务器集群，让其中一个查询数据到缓存，其他的直接读缓存
2、本地锁与分布式锁一样的
3、软过期，对热点key设置无限有效期，获取异步延长时间
3、缓存雪崩：和缓存击穿差不多，是多个热点key同时失效，或者redis重启且没有持久化
解决方案：
集群化分摊部署key

三十四、基于布隆过滤器解决缓存穿透问题

布隆过滤器：公开的数据结构算法，不是redis独有的，适用于判断一个元素在集合中是否存在，但是可能存在误判的问题，概率是非常非常低的。默认百分3的概率误判，误判概率越低，数组长度越长，设置多少合适？取决于项目

预热机制：在生产环境中，要提前把热点key先缓存到redis中，使用布隆过滤器把数据先放到redis缓存中，查询redis缓存时从布隆过滤器中查，布隆中没有就代表redis缓存中没有

缓存击穿使用布隆过滤器解决：
1、预热：把数据库中数据放到布隆中
2、查询布隆过滤器，布隆中不存在就代表数据库中没有这个key,zhijiu
3、查询redis
4、redis中不存在，再查询数据库
误判情况：
查询id=66的，布隆过滤器中存在（其实应该是不存在），redis中也没有，才查询数据库

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redis的key和value都不能为null
jedis，java客户端连接redis的工具，默认不支持集群，默认不支持重定向
问题：分布式中是不存在强一致性的，只能最终一致性，zk不是强一致性的吗？

多级缓存采用装饰模式实现

大部分的缓存框架都会有淘汰策略（Redis内存慢进行淘汰策略，先进先出）、持久机制这些基本功能，而EhCache没有持久化机制

使用Redis Key自动过期机制
当我们的key失效时，可以执行我们的客户端回调监听的方法。
需要在Redis中配置：
notify-keyspace-events “Ex”

版本号码 乐观锁

value用uuid判断是否是自己线程

单机版和集群版Redis分布式锁实现方式不同

怎么知道当前节点是否为主节点？
通过命令：info replication

哨兵如何选举主节点？
redis从节点宕机了怎么办？

小项目用哨兵，大项目用cluser