Redis详解【包含：B站面试问题及详解】
文章目录
- 前言：
- Nosql的数据库分类
- Redis发展简史
- Redis介绍
-
- Redis应用场景
- Redis的特性
- Redis安装
- Redis启动
-
- 前端启动
- 后端启动
- Redis支持的数据类型
- Redis应用场景
- Redis可能出现的问题
-
- Redis缓存击穿
- Redis缓存雪崩
- Redis的持久化方式
- Jedis连接集群
- Redis常用命令有哪些
- Redis字节面试题
前言：
什么是NoSql
为了解决高并发、高可扩展、高可用、大数据存储问题而产生的数据库解决方案，就是NoSql数据库。
NoSQL，泛指非关系型的数据库，NoSQL即Not-Only SQL，它可以作为关系型数据库的良好补充。但
是它不能替代关系型数据库，而且它是存储在内存中，所以它的访问速度很快。
Nosql的数据库分类
键值(Key-Value)存储数据库
相关产品： Tokyo Cabinet/Tyrant、Redis、Voldemort、Berkeley DB
典型应用：内容缓存，主要用于处理大量数据的高访问负载。
数据模型：一系列键值对
优势：快速查询
劣势：存储的数据缺少结构化
列存储数据库
相关产品：Cassandra, HBase, Riak
典型应用：分布式的文件系统
数据模型：以列簇式存储，将同一列数据存在文件系统中
优势：查找速度快，可扩展性强，更容易进行分布式扩展
劣势：功能相对局限
文档型数据库
相关产品：CouchDB、MongoDB
典型应用：Web应用（与Key-Value类似，Value是结构化的）
数据模型：一系列键值对
优势：数据结构要求不严格
劣势：查询性能不高，而且缺乏统一的查询语法
图形(Graph)数据库
相关数据库：Neo4J、InfoGrid、Infinite Graph
典型应用：社交网络
数据模型：图结构
优势：利用图结构相关算法。
劣势：需要对整个图做计算才能得出结果，不容易做分布式的集群方案。
Redis发展简史
2008年，意大利的一家创业公司Merzia推出了一款基于MySQL的网站实时统计系统LLOOGG，然而没过多久该公司的创始人 Salvatore Sanfilippo便对MySQL的性能感到失望，于是他决定亲自为LLOOGG量身定做一个数据库，并于2009年开发完成，这个数据库就是Redis。
不过Salvatore Sanfilippo并不满足只将Redis用于LLOOGG这一款产品，而是希望更多的人使用它，于是在同一年Salvatore Sanfilippo将Redis开源发布，并开始和Redis的另一名主要的代码贡献者Pieter Noordhuis一起继续着Redis的开发，直到今天。
SalvatoreSanfilippo自己也没有想到，短短的几年时间，Redis就拥有了庞大的用户群体。HackerNews在2012年发布了一份数据库的使用情况调查，结果显示有近12%的公司在使用Redis。国内如新浪微博、街旁网、知乎网，国外如GitHub、Stack Overflow、Flickr等都是Redis的用户。
VMware公司从2010年开始赞助Redis的开发，Salvatore Sanfilippo和Pieter Noordhuis也分别在3月和5月加入VMware，全职开发Redis。
Redis介绍
Redis是用C语言开发的一个开源的高性能键值对（key-value）数据库。它通过提供多种键值数据类型来适应不同场景下的存储需求，目前为止Redis支持的键值数据类型如下：
- 字符串类型
- 散列类型
- 列表类型
- 集合类型
- 有序集合类型
Redis应用场景
缓存（数据查询、短连接、新闻内容、商品内容等等）。（最多使用）
分布式集群架构中的session分离。
聊天室的在线好友列表。
任务队列。（秒杀、抢购、12306等等）
应用排行榜。
网站访问统计。
数据过期处理（可以精确到毫秒）
Redis的特性
redis数据访问速度快（数据在内存中）
redis有数据持久化机制（持久化机制有两种：
- 定期将内存数据dump到磁盘；
- aof(appendonly file)持久化机制——用记日志的方式记录每一条数据更新操作，一旦出现灾难事件，可以通过 日志重放来恢复整个数据库）
redis支持集群模式（容量可以线性扩展）
redis相比其他缓存工具（ehcach/memcached），有一个鲜明的优势：支持丰富的数据结构
Redis安装
-
下载Redis
官网地址：
中文官网：http://www.redis.cn/
下载地址：httpRedis.assets//download.redis.io/releases/redis-3.0.0.tar.gz -
Redis安装环境
Redis安装一般会在Linux系统下进行安装，又因为redis是使用c语言开发，所以需要c语言环境。
Linux：centOS
VMware：10
C语言环境： -
Redis安装
第一步：在VMware中安装CentOS系统（Linux）。
第二步：在Linux系统中安装c语言环境yum install gcc-c++第三步：将redis的源码包上传到Linux系统。
第四步：解压源码包
第五步：进入redis-3.3.3包，然后执行make命令，编译redis的源码[root@redis01 redis-3.0.0]# make第六步：安装
[[email protected]]# make install PREFIX=/usr/local/redis
Redis启动
前端启动
前端启动，如果客户端关掉或者执行ctrl+c命令。则整个redis服务也停掉。
前端启动，即在客户端中执行以下命令：
[root@redis01 bin]# ./redis-server
关闭：ctrl+c
后端启动
第一步：执行cp命令将redis解压缩包中的redis.conf文件拷贝到bin目录下
第二步：修改redis.conf文件：
第三步：启动redis服务
关闭：正常关闭
非正常关闭
Redis支持的数据类型
字符串（String）、散列（Hash）、列表（List）、集合（Set）、有序集合（Sort Set）
这些数据都支持push/pop/add/remove等操作
Redis应用场景
1.缓存(数据查询,短连接,新闻内容,商品内容) (使用最多的)
2.分布式计算框架中Seesion分离
3.聊天室在线好友列表
4.任务对象(秒杀,12306购票)
5.应用排行榜
6.网站访问统计
7.数据过期处理(可以精确到毫秒)
Redis作用：
Ø 高性能共享：当数据需要被多个不同线程/进程/节点频繁读取时，redis基于内存读写效率高；
Ø 并发缓冲：当多个写请求需要连接其它数据库时，使用redis做一个缓冲，将多个并发连接转化为一次连接；
Redis可能出现的问题
Redis缓存击穿
什么是缓存击穿
由于高并发请求刚好失效的key或黑客攻击导致，后端大量请求redis中不存在的key，一般业务程序在redis不存在缓存时会到数据库中查询，因此这种情况就会导致数据库瞬间并发大量连接，造成数据库崩溃。
解决方案：
1.为mysql各表的key设置布隆过滤器，请求mysql前先用布隆过滤器确认一遍，存在才申请（防黑客）
2.使用互斥锁，缓存不存在时向数据库发起带锁的读取请求，其他并发请求获取不到锁则休眠重试读取（防止并发失败）
Redis缓存雪崩
什么是缓存击穿
缓存在同一时间大面积失效，此时大量请求失效key，造成数据库高并发连接崩溃。
解决方案:
1.缓存预热:根据大数据统计结果提前缓存热]数据(防初启动)
2.同样采用互斥锁
3.过期时间追加随机值
Redis的持久化方式
RDB持久化（默认持久化方式），每达到持久化的条件时（例如：10秒进行一次持久化），就会将Redis内存中的数据固化到磁盘上的RDB文件中
RDB用来做数据持久化,一旦Redis异常退出,就会丢失最后一次快照以后更改的所有数据,这样一来就会出现数据丢失问题
AOF持久化，将用户的操作通过文件记录下来，由于每次写操作都会记录日志，因此AOF会降低性能，但比起RDB的一次性阻塞式备份数据，AOF消耗的内存和资源更少。
什么时候开启这个机制?
数据很重要以至于无法承受任何数据损失,可以考虑开启AOF
开启AOF需要修改Redis的redis.conf文件
1.需要在redis.conf文件中查找到当前属性
appendonly no
修改属性值为yes 即
appendonly yes
2.在属性的下面有文件的默认名称
appendfilename “appendonly.aof”
Jedis连接集群
public static void main(String[] args) {
//节点设置
HashSet<HostAndPort> nodes = new HashSet<>();
nodes.add(new HostAndPort("node01", 7001));
nodes.add(new HostAndPort("node02", 7002));
nodes.add(new HostAndPort("node03", 7003));
nodes.add(new HostAndPort("node04", 7004));
nodes.add(new HostAndPort("node05", 7005));
nodes.add(new HostAndPort("node06", 7006));
//创建JedisCluster实例
JedisCluster cluster = new JedisCluster(nodes);
cluster.set("ruhua", "rightgirl");
String s = cluster.get("ruhua");
System.out.println(s);
cluster.close();
}
Redis常用命令有哪些
Redis字节面试题
第一：聊聊你对 Redis 分布式锁的理解。
第二：Redis 持久化是如何工作的？Redis在持久化过程中和可以对外服务么？如果可以的话，Redis又是如何处理新命令的？
第三：Redis 内存不够时间，如何处理新的请求？Redis 是如何处理过期数据的
第四：Redis 有序数据结构zset底层原理有了解过么？
第五：Redis 位图应用场景及实现原理可以讲一下么？
第六：Redis 的缓存穿透/缓存雪崩/缓存重建/这类问题，可以讲讲么
第七：Redis 集群分片原理是怎样的？
第八：Redis 单线程和Redis6.0 的多线程是如何工作的？
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