Redis面试题
1.redis基本数据类型及常用客户端命令
string、list、set、zset、hash。相关指令见 redis常用客户端命令
2.redis过期key删除策略
Redis中过期key的删除策略，分为三种：定时删除、定期删除、惰性删除。其中，定时删除和定期删除是主动删除策略，惰性删除是被动删除策略。 1、定时删除 定时删除是在设置key的过期时间的同时，会创建一个定时器（timer）。定时器在key的过期时间来临时，立即执行对key的删除操作。缺点是消耗CPU，基本不使用 2、定期删除 定期删除是每隔一段时间，程序就会对Redis数据进行一次检查，删除里面的一定数量的过期key，通过定期删除策略，可以有效地减少因为过期key而带来的内存浪费。 3、惰性删除 惰性删除是是每次获取key时，都会检查取得的key是否过期，如果过期，则删除该key；若没有过期，就返回该key的值。缺点是对内存是最不友好的。如果一个key已经过期，而这个key又仍然保留在db中，那么只要这个过期key不被删除，它所占用的内存就不会释放。
3.redis数据淘汰策略
voltile-lru：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中挑选最近最少使用的数据淘汰 volatile-ttl：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中挑选将要过期的数据淘汰 volatile-random：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中任意选择数据淘汰 allkeys-lru：从数据集（server.db[i].dict）中挑选最近最少使用的数据淘汰 allkeys-random：从数据集（server.db[i].dict）中任意选择数据淘汰 no-enviction（驱逐）：禁止驱逐数据
4.redis持久化
1.RDB持久化 根据时间的间隔将redis中数据快照（dump）到dump.rdb文件。优势 ：备份恢复简单。RDB通过子进程完成持久化工作，相对比AOF启动效率高；劣势 ：服务器故障会丢失几分钟内的数据 2.AOF持久化 以日志的形式记录所有更新操作到AOF日志文件，在redis服务重新启动时会读取该日志文 件来重新构建数据库，以保证启动后数据完整性。劣势：日志文件相对RDB快照文件要大的多 AOF日志重写功能 ：AOF日志文件过大，redis会自动重写AOF日志，append模式不断的将更新记录写入到老日志文件中，同时redis还会创建一个新的日志文件用于追加后续的记录。
5.redis事务
见 redis事务
6.redis单线程模型原理
Redis基于Reactor模式开发了自己的网络事件处理器，称之为文件事件处理器(File Event Hanlder)。文件事件处理器由Socket、IO多路复用程序、文件事件分派器(dispather)，事件处理器(handler)四部分组成。 IO多路复用程序会同时监听多个socket，当被监听的socket准备好执行accept、read、write、close等操作时，与这些操作相对应的文件事件就会产生。 IO多路复用程序会把所有产生事件的socket压入一个队列中，然后有序地每次仅一个socket的方式传送给文件事件分派器，文件事件分派器接收到socket之后会根据socket产生的事件类型调用对应的事件处理器进行处理。 Redis采用非阻塞式IO，在读写 IO 时可以不必再阻塞了，读写可以瞬间完成 Redis的多路 I/O 复用模型是利用epoll可以同时监察多个流的 I/O 事件的能力，只轮询那些真正发出了事件的流，并利用mmap()文件映射内存加速与内核空间的消息传递，减少内存复制开销
7.redis集群
见 redis集群
1.主从复制 a.从服务器->主服务器，发送SYNC命令； b.主服务器: 生成RDB文件并使用缓冲区记录此后执行的所有写命令； c.主服务器->从服务器，发送快照文件，并在发送期间继续记录被执行的写命令； d.从服务器: 丢弃所有旧数据，载入收到的快照； e.主服务器->从服务器，发送缓冲区中的写命令； f.从服务器: 执行来自主服务器缓冲区的写命令； g.主服务器->从服务器，每执行一个写命令就会向从服务器发送相同的写命令 2.哨兵模式 a.监控主服务器和从服务器是否正常运行 b.主服务器出现故障时自动将从服务器转换为主服务器 3.Cluster模式 需要将每个数据库节点的cluster-enable配置打开即可。每个集群中至少需要三个主数据库才能正常运行。 a.所有的redis节点彼此互联(PING-PONG机制),内部使用二进制协议优化传输速度和带宽。 b.客户端与redis节点直连,不需要中间代理层.客户端不需要连接集群所有节点,连接集群中任何一个可用节点即可。
8.redis管道
Redis 管道技术可以在服务端未响应时，客户端可以持续向服务端发送请求(当 client 使用 pipelining 发送命令时，redis server 必须将部分请求放到队列中)，并最终一次性读取所有服务端的响应。
9.假如Redis里面有1亿个key，其中有10w个key是以某个固定的已知的前缀开头的，如果将它们全部找出来？
答：使用keys指令可以扫出指定模式的key列表。
问：如果这个redis正在给线上的业务提供服务，那使用keys指令会有什么问题？
答：redis的单线程的。keys指令会导致线程阻塞一段时间，线上服务会停顿，直到指令执行完毕，服务才能恢复。
这个时候可以使用scan指令，scan指令可以无阻塞的提取出指定模式的key列表，但是会有一定的重复概率，在客户端做一次去重就可以了，但是整体所花费的时间会比直接用keys指令长。。
10.缓存雪崩和缓存穿透问题解决方案
缓存雪崩：缓存同一时间大面积的失效 缓存穿透：请求缓存中不存在的数据 解决缓存穿透问题，最常见的则是采用布隆过滤器，将所有可能存在的数据哈希到一个足够大的bitmap中，一个一定不存在的数据会被 这个bitmap拦截掉，从而避免了对底层存储系统的查询压力。
11.Redis相比memcached有哪些优势
1.memcached所有的值均是简单的字符串，Redis作为其替代者，支持更为丰富的数据类型 2.Redis的速度比memcached快很多 3.Redis可以持久化其数据 4.Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。
12.redis分布式锁
1.setnx『SET if Not eXists』 命令在设置成功时返回 1 ，设置失败时返回 0 。对于判断加锁成功的线程， 再加expire(lockKey, LOCK_TIMEOUT, TimeUnit.MILLISECONDS)过期时间，防止异常导致锁未释放 2.Redisson redis命令通过封装在lua脚本中发送给redis，保证业务逻辑执行的原子性。 只要客户端加锁成功，就会启动一个watch dog看门狗，他是一个后台线程，会每隔10秒检查一下，如果客户端还持有锁key，那么就会不断的延长锁key的生存时间。
最大缺陷：在redis master实例宕机的时候，可能导致多个客户端同时完成加锁。
13.数据结构原理
字符串(String) redis设计了一种简单动态字符串(SDS[Simple Dynamic String])作为底实现。此对象中包含三个属性： 1.len buf中已经占有的长度(表示此字符串的实际长度) 2.free buf中未使用的缓冲区长度 3.buf[] 实际保存字符串数据的地方 列表(List) 在3.2版本之前，列表是使用ziplist和linkedlist实现的，在这些老版本中，当列表对象同时满足以下两个条件时，列表对象使用ziplist编码： 1.列表对象保存的所有字符串元素的长度都小于64字节 2.列表对象保存的元素数量小于512个 当有任一条件 不满足时将会进行一次转码，使用linkedlist。 而在3.2版本之后，重新引入了一个quicklist的数据结构，列表的底层都是由quicklist实现的，它结合了ziplist和linkedlist的优点。 ziplist的结构：ziplist充分体现了Redis对于存储效率的追求。ziplist却是将表中每一项存放在前后连续的地址空间内，一个ziplist整体占用一大块内存。它是一个表（list），但其实不是一个链表（linked list）。 linkedlist的结构：意思为一个双向链表，和普通的链表定义相同，每个entry包含向前向后的指针，当插入或删除元素的时候，只需要对此元素前后指针操作即可。 quicklist的结构：双向链表结构，和普通的链表操作一样，插入删除效率很高，但查询的效率却是O(n)。每个quicklist节点就是一个ziplist，具备压缩列表的特性。 哈希(hash) hash底层的数据结构实现有两种： 一种是ziplist，上面已经提到过。当存储的数据超过配置的阀值时就是转用hashtable的结构。同时满足以下两个条件时才会使用这种结构： 1.当键的个数小于hash-max-ziplist-entries（默认512） 2.当所有值都小于hash-max-ziplist-value（默认64） 另一种就是hashtable。这种结构的时间复杂度为O(1)，但是会消耗比较多的内存空间。 集合(Set) 列表可以存储多个相同的字符串，而集合则通过使用散列表（hashtable）来保证自已存储的每个字符串都是各不相同的(这些散列表只有键，但没有与键相关联的值) 有序集合(zset) 有序集合和散列一样，都用于存储键值对：有序集合的键被称为成员（member),每个成员都是各不相同的。有序集合的值则被称为分值（score），分值必须为浮点数。它的存储方式也有两种： 1.ziplist结构：与上面的hash中的ziplist类似，member和score顺序存放并按score的顺序排列 2.skiplist与dict的结合： skiplist是一种跳跃表结构，用于有序集合中快速查找，大多数情况下它的效率与平衡树差不多，但比平衡树实现简单。
14.redis分片算法（腾讯面试内容）
见 redis集群
redis cluster有固定的16384个hash slot，对每个key计算CRC16值，然后对16384取模，可以获取key对应的hash slot。 redis cluster中每个master都会持有部分slot，比如有3个master，那么可能每个master持有5000多个hash slot。 hash slot让node的增加和移除很简单，增加一个master，就将其他master的hash slot移动部分过去，减少一个master，就将它的hash slot移动到其他master上去。移动hash slot的成本是非常低的
