Redis面试题汇总（基础）

最近开始了第一次换工作之旅，作为一个后端Redis就是必问的啦，好了废话不多说，直接上被问最频繁的基础问题~

上图引用自☞https://www.jianshu.com/p/7f466e7cbdac
一个和我同龄的优秀开发小哥，面试准备阶段看了很多他的文章，对拿offer帮助很大，给大家安利一波

先了解一下Redis的整体知识体系对学习和面试复习都很试用，脑子里面留个体系图，回忆起来很容易，学习的时候也知道自己在学啥，学哪。

（一）Redis数据结构

• string（字符串）

Redis-string

Redis 的字符串是动态字符串，是可以修改的字符串，内部为当前字符串实际分配的空间 capacity 一般要高于实际字符串长度 len。当字符串长度小于 1M 时，扩容都是加倍现有的空间，如果超过 1M，扩容时一次只会多扩 1M 的空间。需要注意的是字符串最大长度为 512M。

常见用途：
1、缓存用户信息
2、计数

• List（列表）

Redis-List

Redis中的列表list，在版本3.2之前，列表底层的编码是ziplist和linkedlist实现的，但是在版本3.2之后，重新引入 quicklist，列表的底层都由quicklist实现。

常见用途：
1、消息队列（运用blpop 、 brpop 和 brpoplpush 这个几个阻塞命令实现阻塞队列）

• Hash

Redis-Hash

redis的hash架构就是标准的hashtab的结构，通过挂链解决冲突问题。

常见用途：
1、存储对象（hash类型的(key, field, value)的结构与对象的(对象id, 属性, 值)的结构相似，也可以用来存储对象。）

• set（无序集合）

常见用途：
1、标签：比如我们博客网站常常使用到的兴趣标签，把一个个有着相同爱好，关注类似内容的用户利用一个标签把他们进行归并。
2、共同好友功能
3、统计网站的独立IP。利用set集合当中元素不唯一性，可以快速实时统计访问网站的独立IP。

• zset（有序集合）

Redis-zset

zset用的数据结构是跳表，这是一个被问频率很高的点，跳表(skip List)是一种随机化的数据结构，基于并联的链表，实现简单，插入、删除、查找的复杂度均为O(logN)。简单说来跳表也是链表的一种，只不过它在链表的基础上增加了跳跃功能，正是这个跳跃的功能，使得在查找元素时，跳表能够提供O(logN)的时间复杂度。

常见用途：
1、排行榜
2、简单限流
3、延时队列

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（二）zset跳表的数据结构

zset跳表的数据结构

跳表具有如下性质：
(1) 由很多层结构组成
(2) 每一层都是一个有序的链表
(3) 最底层(Level 1)的链表包含所有元素
(4) 如果一个元素出现在 Level i 的链表中，则它在 Level i 之下的链表也都会出现。
(5) 每个节点包含两个指针，一个指向同一链表中的下一个元素，一个指向下面一层的元素。

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（三）Redis的数据过期策略

一般的剔除策略有 FIFO 淘汰最早数据、LRU 剔除最近最少使用、和 LFU 剔除最近使用频率最低的数据几种策略。

内存淘汰策略主要采用了6种方式进行内存对象的释放操作
1.volatile-lru:从设置了过期时间的数据集中，选择最近最久未使用的数据释放
2.allkeys-lru:从数据集中(包括设置过期时间以及未设置过期时间的数据集中)，选择最近最久未使用的数据释放
3.volatile-random:从设置了过期时间的数据集中，随机选择一个数据进行释放
4.allkeys-random:从数据集中(包括了设置过期时间以及未设置过期时间)随机选择一个数据进行入释放
5.volatile-ttl：从设置了过期时间的数据集中，选择马上就要过期的数据进行释放操作
6.noeviction：不删除任意数据(但redis还会根据引用计数器进行释放呦~),这时如果内存不够时，会直接返回错误

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（四）Redis缓存雪崩、缓存击穿、缓存穿透

• 缓存雪崩

  缓存中大量key同时失效，此时用户请求都去访问数据库，造成数据库崩了的现象
  【解决方案】
  1、缓存数据的过期时间设置随机，防止同一时间大量数据过期现象发生。
  2、如果缓存数据库是分布式部署，将热点数据均匀分布在不同搞得缓存数据库中。
  3、设置热点数据永远不过期

• 缓存击穿

  缓存击穿是指某个热点key，失效同时造成数据库负担，这时由于并发用户特别多，同时读缓存没读到数据，又同时去数据库去取数据，引起数据库压力瞬间增大，造成过大压力
  【解决方案】
  1、设置热点数据永远不过期。
  2、加互斥锁

• 缓存穿透

  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】
  1、接口层增加校验，如用户鉴权校验，id做基础校验，id<=0的直接拦截；
  2、从缓存取不到的数据，在数据库中也没有取到，这时也可以将key-value对写为key-null，缓存有效时间可以设置短点，如30秒（设置太长会导致正常情况也没法使用）。这样可以防止攻击用户反复用同一个id暴力攻击
  3、布隆过滤器

（五）Redis的持久化机制

• RDB快照

  周期性持久化，数据可能丢失，用于冷备

• AOF日志

  增量持久化，用于热备，数据比较完整，append-only