Redis之基礎入門（一）

Redis基礎入門

請你簡單介紹一下Redis是什麼。

答：
Redis本質上是一個Key-Value類型的記憶體資料庫，
是已知性能最快的Key-Value DB，可達每秒十萬次操作。
是非關系型的資料庫（NoSql），差別與Mysql關系型資料庫。
适合的場景主要局限在較小資料量的高性能操作和運算上。
           

請你對Redis和Mysql做一下對比。

答：
前者是非關系型資料庫，後者是關系型資料庫。
前者是鍵值對，後者是二維表結構。
前者基于記憶體作了優化，後者基于硬碟作了優化。
前者儲存資料容量受記憶體空間限制，後者容量受硬碟空間限制。
前者IO速度非常快，主要應對讀取操作，
後者IO速度慢，遇到高并發時往往需要搭配Redis緩存使用。
           

談談Redis和memcached的差別。

答：
Redis對Memcached隻有功能更新沒有降級。
Redis支援AOF和RDB持久化，Memcached不支援持久化。
Redis是單線程，Memcached是多線程。
Redis支援的格式比Memcached多。
Redis的小檔案速度比Memcached快。
Redis3.X原生支援叢集模式,Memcached要靠用戶端分片寫入。
           

Redis為什麼單線程卻可以高性能？

答：
資料全都在記憶體裡，單線程去操作效率最高。
多線程的本質是CPU通過輪換時間片執行不同的線程，
記憶體io操作百ns内完成，Cpu上下文切換需要千ns。
單線程避免了線程切換和競态産生的消耗。
利用隊列技術将并發通路變為串行通路。
           

Redis的缺點有那些？

答：
單線程非阻塞的IO多路複用這決定了任務必須短而小。
它具有很大的持久性開銷。
緩存雪崩問題
緩存擊穿問題
緩存的并發競争問題
           

解釋一下，緩存穿透、緩存擊穿、緩存雪崩、緩存與資料庫雙寫一緻性的問題。

答：
緩存穿透是指多次故意構造出鍵不存在的記錄，實作繞過redis查資料庫。
解決辦法是，即使查詢結果是空也緩存這個值，并設定過期時間。


緩存擊穿是指大并發量通路某些剛好到期的key，實作繞過redis查資料庫。
解決方法是，設定熱點key的過期日期自動加大 或者 加互斥鎖下下策。


緩存雪崩是指大規模的鍵發生緩存到期，更新這些鍵對資料庫壓力很大。
解決辦法，設定過期時間時加一個随機數。
           

緩存和資料庫雙寫一緻性問題

答：
可以先删除緩存再更新，更新期間若有讀請求過來，
讀請求會進行更新緩存，更新緩存操作放隊列裡積壓着。
簡單地說得根據業務來改具體操作，強一緻性就需要悲觀鎖。
           

Redis怎麼利用多CPU/核?

答：
用多個執行個體利用上多個核心，設為不同的伺服器而不是Slave。
Redis的瓶頸在記憶體上，單執行個體可以做到5-6W的QPS。
通常生産中執行個體數量在32-64個，這時Redis受限于記憶體或網絡。
           

Redis記憶體不足時會發生什麼，如何避免記憶體不足？

答：
被系統核心殺掉，或抛出錯誤崩潰，swap交換變得卡頓。
簡單的通過配置maxmemory，設定最大占用記憶體。
或者使用Info指令監控記憶體總量，及時驅逐不必要的鍵。
           

介紹Redis的常用資料類型有那些經典應用場景。

答：
1.最常用的是String，這和Memcached一模一樣，最簡單的k-v存儲。
可以是一張圖檔驗證碼可二進制表示，短信驗證碼等,要設定過期時間。
2.hash類型，value為field和value，适合ID-Detail這樣的場景，
比如商品id，商品詳情。
3.list類型，支援首位或者末尾插入資料。
比如時間排序，最新的股票咨詢。
4.set類型，是hash類型的更新版，支援交集、并集、差集操作。
比如查找兩個人共同的好友。
5.sorted set類型，是set的有序版本，可以進行排序。
比如給某個主播沖錢的排行榜，總排行榜。
           

有一個需求，用Redis做一個秒殺搶購的電商應用，

簡要介紹下從展示，下單到訂單完成，Redis要如何使用。

答：
兩個思路：
資料盡量緩存,使用者不能等待資料庫的IO操作。
通過鎖來控制避免超賣現象。
具體地有：
商品宣傳時，要把商品的資料放進Redis中用Hash類型中儲存，設定過期時間。
需要秒殺的商品放在Redis List中。
商品庫存資料用sorted Set儲存。
訂單扣除庫存時用分布式鎖，庫存同步扣除。
發貨的資料資訊用List儲存，通過MQ處理。
秒殺結束後，把資料從記憶體中同步到資料庫中。
           

關于Redis的持久化，下列描述錯誤的是：（最後一項D）

A、RDB是以快照的形式，将記憶體中的資料整體拷貝到硬碟上。
B、AOF操作的實時性好，但是産生的資料體積大，資料的恢複速度慢。
C、執行RDB存儲時會産生阻塞，是以RDB不适合實時備份，而适合定時備份。
（fork一個新線程，就不阻塞了，但确實不适合實時備份）

D、AOF是以日志形式，将記憶體中的資料整體拷貝到硬碟上。（說法錯誤，錯在整體兩字。）
（AOF以獨立日志方式記錄每次寫新增加指令。新的資料會追加到AOF檔案的末尾）
           

關于Redis的概念，下列描述正确的是（ABCDE）

A、Redis提供了對值進行運算的指令，如對集合求交集、并集、差集等。
B、Redis以鍵值對的形式，将資料存儲于記憶體中，其所有的key都是字元串類型。
C、Redis的值支援多種資料類型，包括字元串、哈希、清單、集合、有序集合等。
D、NoSQL是關系型資料庫之外的資料庫的統稱，Redis是一個NoSQL資料庫。
E、Redis key值可以是任何二進制序列，建議短些，越短理論上越快。
           

Redis分區實作方案有那些？

答：
Redis叢集就是分區的一種的實作，用的是官方叢集。
有三個方案：
1.用戶端分區，Memcached也支援，在用戶端決定要把資料存到哪個分片内。
2.代理分區，Memcached也支援，詢問代理，由代理來全權操作存到哪。
3.查詢路由，實作了一種混合形式的查詢路由。
   (用戶端随機地請求任意一個redis執行個體，然後由Redis将請求轉發給正确的Redis節點。)
           

實際生産中，即使業務資料量不大也用16-64個執行個體，為什麼？

答：
預防重新分區的情況發生，這将給以後擴容帶來友善，
最好的辦法就是一開始就啟動較多執行個體，讓Redis以分布式的方式運作，
使用分區，等業務量大了，僅僅将Redis執行個體從一台服務遷移到另外一台伺服器而已。
           

Redis的Cli常用指令有那些？

答：
info memory     檢視redis大的記憶體使用情況
redis client    檢視redis目前用戶端的連接配接情況 
redis-cli	    redis指令行工具
redis-server 	啟動redis
redis-benchmark	基準測試工具
redis-check-aof	 AOF持久化檔案檢測工具和修複工具
redis-check-dump   RDB持久化檔案檢測工具和修複工具
redis-sentinel	 啟動redis-sentinel
           

Redis的緩存淘汰政策有那些？

答：
使用LRU算法淘汰，淘汰設定過期時間的資料。
使用ttl算法淘汰，淘汰設定過期時間的資料。
使用ramdom方式淘汰。
禁止淘汰。
           

下面關于Redis描述正确的是（ABC）

A、Master最好不要做任何持久化工作，如RDB記憶體快照和AOF日志檔案（對，讓slave做）
B、如果資料比較重要，某個Slave開啟AOF備份資料，政策設定為每秒同步一次
C、為了主從複制的速度和連接配接的穩定性，Master和Slave最好在同一個區域網路内
D、主從複制不要用單向連結清單結構，用圖狀結構更為穩定（錯，用鍊狀穩定）
 （鍊狀利于解決單點故障，實作Slave對Master的替換。）
           

Redis叢集的主從複制模型是怎樣的？

答：
大部分節點無法通信的情況下叢集仍然可用，是以叢集使用了主從複制模型,
每個節點都會有N-1個複制品.

關于redis下面說法正确的是（ABC）
A、Redis主要消耗記憶體資源
B、Redis叢集之間是異步複制的
C、分區可以讓Redis管理更大的記憶體
D、Redis叢集使用一緻性hash（說法錯誤，使用資料分片引入哈希槽實作）
(hash slot分區使用hash函數将資料映射到一個固定範圍的整數集合中(0-16383))
           

Redis哈希槽的概念？

答：
Redis沒有使用一緻性hash,而是引入了哈希槽的概念，叢集預設16384個桶(哈希槽)，
要存值時，根據 CRC16(key) mod 16384的值，決定将一個key放到哪個桶中。
           

為什麼避免在壓力很大的主庫上增加從庫？

答：
主從複制模型,每個節點都會有N-1個複制品，通過異步複制，同步過程消化M的資源。
Master會将資料同步到slave，而slave不會将資料同步到master。
可以利用master來插入資料，slave提供檢索服務。
這樣可以有效減少單個機器的并發通路數量。
           

談談你對主庫和從庫的了解

答：
一台主庫可有多個從庫，但是一個從庫隻屬于一個主庫。
主庫隻負責寫資料，資料更新同步到它所有的從庫，而從庫隻負責讀資料。
           

單台Redis的容量建議最大是多少，為什麼？

答：
建議不超過20G，
單個Redis伺服器壓力較大，若發生單點故障損失大；
提升穩定性可以在單機上用多幾個Redis執行個體，如Master DB做雙機熱備，一主二從。
這樣整個叢集的讀和寫的可用性都非常高，
           

Redis分區的優缺點有那些？

答：
優點,資料存儲更有規律
整合了多個伺服器的存儲空間、計算能力、網絡帶寬等。
進一步充分利用大記憶體，
分區是将資料分割到不同的Redis執行個體的過程，
缺點,分區使得資料處理更複雜，比如備份資料需要備份每個執行個體伺服器上的所有資料。