Redis基础面试题

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1、谈谈你对Redis的理解？它的使用场景有哪些？

Redis是一个开源的内存中的数据结构存储系统、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value 数据库，消息中间件。

Redis 使用场景：
1）会话缓存(Session Cache)，是 Redis 最常使用的一种情景；
2）全页缓存(FPC)；
3）用作网络版集合和队；
4）排行榜和计数器，Redis 在内存中对数字递增、递减的操作实现的非常好。Set 和 Sorted Set 使得我们在执行这些操作的时候非常简单；
5）发布和订阅。

2、Redis有哪些功能？

1）数据缓存功能；
2）分布式锁的功能；
3）支持数据持久化；
4）支持事务；
5）支持消息队列。

3、Redis为什么这么快？

1）完全基于内存，绝大部分请求是纯粹的内存操作，非常快速。数据存在内存中，类似于HashMap，HashMap的优势就是查找和操作的时间复杂度都是O(1)；

2）数据结构简单，对数据操作也简单，Redis中的数据结构是专门进行设计的；

3）采用单线程，避免了不必要的上下文切换和竞争条件，也不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗 CPU，不用去考虑各种锁的问题，不存在加锁释放锁操作，没有因为可能出现死锁而导致的性能消耗；

4）使用多路I/O复用模型，非阻塞IO；

5）使用底层模型不同，它们之间底层实现方式以及与客户端之间通信的应用协议不一样，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、Redis支持哪些数据类型？

1）string：字符串；
2）hash：哈希；
3）list：列表；
4）set：集合；
5）sorted set：有序集合。

5、怎么保证缓存和数据库数据的一致性？

合理设置缓存的过期时间。新增、更改、删除数据库操作时同步更新 Redis，可以使用事物机制来保证数据的一致性。

6、Redis持久化机制有哪些？各有什么优缺点？

Redis 提供两种持久化机制：RDB（Redis DataBase） 和 AOF（Append-only file）。

RDB指用数据集快照的方式半持久化模式，记录 redis 数据库的所有键值对，在某个时间点将数据写入一个临时文件，持久化结束后，用这个临时文件替换上次持久化的文件，可恢复数据；

优点：
1）只有一个文件 dump.rdb，恢复操作简单，容灾性好；
2）性能较高，fork 子进程进行写操作，主进程继续处理命令；
3）大数据集比 AOF 的恢复效率高。

缺点：
数据安全性低，RDB 是每间隔一段时间进行持久化，若期间 redis 发生故障，可能会发生数据丢失。

AOF指所有的命令行记录以 Redis 命令请求协议的格式完全持久化存储，保存为 aof 文件。

优点：
1）数据安全，AOF 持久化可以配置 appendfsync 属性为 always，记录每个命令操作到 aof 文件中一次；通过 append 模式写文件，即使中途服务器宕机，也可以通过 redis-check-aof 工具解决数据一致性问题；
2）AOF 机制的 rewrite 模式，AOF 文件没被 rewrite 之前可以进行处理，如删除文件中的 flushall 命令。

缺点：
AOF 的持久化文件比 RDB 大，恢复速度慢。

7、Redis和Memcached的区别？

1）数据结构：Redis 支持 5 种数据结构；Memcached 只支持字符串；
2）性能对比：单核小数据量存储 Redis 比 Memcached 快；大数据存储 Redis 稍逊；
3）持久化：Redis 支持持久化；Memecached 数据都在内存之中；
4）线程模型：Redis 使用单线程模型，基于非阻塞的 IO 多路复用机制，无线程切换；Memecached 使用多线程模型，一个 master 线程，多个 worker 线程；
5）灾难恢复：Redis数据丢失后可以通过 aof 恢复；Memecached 挂掉后数据不可恢复；
6）集群模式：Redis 原生支持cluster模式；Memcached 没有原生的集群模式。

8、什么是缓存穿透？怎么解决？

缓存穿透：指查询一个一定不存在的数据，由于缓存是不命中时则需要从数据库查询，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数据库去查询，造成缓存穿透。

解决方案：最简单粗暴的方法如果一个查询返回的数据为空（不管是数据不存在，还是系统故障），我们就把这个空结果进行缓存，但它的过期时间会很短，最长不超过五分钟。

未完待续