最全面的redis常见面试题总结

浅问题全部是博主面试学习过程中总结的。全部手码，如果喜欢或者对你有帮助的话可以点赞加收藏！！！
这篇文章是从易到难来拆解redis的常见面试题的，大家可以依次来看。

1、redis和mamcached的区别

1. 支持更多的数据类型。 mamcached只支持String
2. redis有持久化操作，而mamcached在内存中
3. redis有自带的集群模式
4. mamcached是多线程非阻塞IO复用模型，而redis使用的是单线程多路IO复用模型。

2、redis设置过期时间 expire

1. 定期删除：每100ms随机抽取一些过期的，因为要遍历所有的数据，对cpu压力较大。
2. 惰性删除：当查到这个key时，才进行删除。但是长时间不查的过期数据会导致内存被占满。

为了解决上面的问题有了

3、内存淘汰机制 6种

1. volatile-lru：从已设置过期时间的数据集中选最近最少使用的进行淘汰。
2. volatile-ttl：从已设置过期时间的数据集中选将要过期的。
3. volatile-random：从已设置过期时间的数据集中选任意数据。
4. allkeys-lru：从所有key中选最近最少使用的进行淘汰。
5. allkeys-random：从所有key中选任意数据进行淘汰。
6. no-eviction：禁止驱逐数据

4、持久化机制（快照RDB，追加文件AOF）

默认使用RDB：

1. 配置：save 900 1 900秒之后至少有1个key发生变化则保存快照
   save 300 10 300秒之后至少有10个key发生变化则保存快照
   save 60 10000 60秒之后至少有10000个key发生变化则保存快照
2. 优缺点：生成文件比较小，适合全量复制场景，可能会造成数据丢失，在做快照时对系统资源消耗比较大。

AOF：
1、配置：appendonly yes 开启
appendfsync everysec 每秒同步一次，可以兼顾数据和写入性能，宕机后只会丢失一秒内的数据。
2、优缺点：因为要记录所有操作所以文件比较大（可能会对一个值进行多次操作），但丢失数据会少一些。

AOF重写：是产生一个压缩的AOF文件，代替之前的AOF文件。开辟一个子线程对内存中所有的key进行遍历，转换成一些列redis操作，再将操作期间发生的增量的AOF日志，添加到文件尾部，替换掉之前的文件。

5、缓存雪崩

解释：缓存同一时间大面积的失效，导致请求都会落到数据库上，然后导致数据库崩掉。
解决办法：

1. 使用限流组件，在流量达到一定值之后，对请求直接返回失败信息。
2. 在使用expire时，在后面加一个random时间，不让缓存同一时间失效。
3. 使用熔断组件，进行降级处理，返回默认数据库或其他页面。

6、缓存穿透

解释：大量请求的key在缓存中不存在，直接打到数据库上，导致数据库崩溃。
解决办法：

1. 做好参数校验，包括前端和后端，尽量在系统上有对无效参数进行过滤。
2. 缓存无效key，并设置过期时间为1分钟，但是也有缺点，如果黑客用大量请求无效key，可能导致缓存被占满。
3. 使用布隆过滤器（之后单独解释，很简单）

7、如何解决redis并发竞争key问题

使用分布式锁（可以用redis实现，zookepper，或者数据库来实现）东西有些多，后面单独开一篇文章来解释。

8、缓存与数据库双写时的数据一致性问题

如何解决

1. 读时正常先读缓存，没有就读数据库，再写入缓存，返回响应，更新时，先删除缓存，再更新数据库，这是一种lazy的思想，防止有冷数据多次更新。但是也会面临一个问题，就是当有大量热数据时，会导致查的时候，缓存是一直不存在的状态，都要去读数据库，实际应用时，并不能提高特别多的并发量。
2. 读数据库请求和写缓存请求串行化，串到一个内存队列中，但是这种会大大降低系统效率，除非数据要求请一致性，不然尽量不要使用这种方法。
3. 先读缓存，再用缓存的值使用乐观锁的方式进行数据库更新，更新成功后再更新缓存。这种方式还是比较推荐的。可以防止热数据一直查不到，并且并发量也还不错。

9、redis集群过程

1、主从复制

解释：主要是为了备份数据，防止数据丢失
过程：

1. slave向master发起tcp连接。
2. master与client建立tcp连接。
3. master发送ping请求，确认对方是一个redis实例。
4. slave返回pong。
5. 发送SYNC命令进行同步（master开始执行SYNC命令准备数据）
6. master将RDB文件发送给slave

命令：SYNC命令

1. 主服务器器执行BGSAVE命令来生成RDB文件，消耗大量资源
2. master发送数据占用大量网络资源
3. slave接收时会阻塞无法处理其他命令。

改进的：PSYNC命令

1. 全量复制：将全部数据复制
2. 部分复制：网络中断后，只将网络中断期间的数据进行发送。

2、 哨兵

哨兵节点：哨兵系统由一个或多个哨兵节点组成，是一个特殊的redis节点，不存数据。
数据节点：主从节点构成

功能：

1. 监控，心跳检测。
2. 自动故障转移，主节点宕机时，升级一个从节点成为主节点。
3. 配置提供者，客户端初始化时，通过哨兵来获取主从节点信息。
4. 通知，将故障转移结果发送给客户端。

如何选择主节点：

1. 淘汰ping命令大于5秒的或已经断线的从节点
2. 淘汰与失效主服务器断开时间过长的从节点
3. 两次淘汰后选择复制偏移量最大的从节点
   （这么多操作都是为了找到一个从节点，这个从节点的数据和失效主服务器的数据最接近）

3、redis集群

主要作用：

1. 将数据分区：增大redis容量上限
2. 高可用,支持主从复制和自动故障转移

分区的方法：

1. 哈希值%节点数：计算hash，对节点数量进行取余，但是在新增或删除节点时要全部重新计算
2. 一致性哈希分区：一致性哈希算法，是将整个哈希值空间组织成一个虚拟闭环，对每个数据进行hash运算，计算出在环上的位置，然后顺时针向前走，找到第一个服务器即可。缺点：当节点较少时，增删节点时，对单个节点的流量影响较大。
3. 带有虚拟节点的哈希分区，优点：解耦了数据和实际节点之间的关系。