Redis面试题汇总

1、Redis用过哪些类型数据,以及Redis底层怎么实现

分析:是不是觉得这个问题很基础,其实我也这么觉得。然而根据面试经验发现,至少百分八十的人答不上这个问题。建议,在项目中用到后,再类比记忆,体会更深,不要硬记。基本上一个合格的程序员,五种类型都会用到。
回答:一共五种

(一)String
这个其实没啥好说的,最常规的set/get操作,value可以是String也可以是数字。一般做一些复杂的计数功能的缓存。

(二)hash
这里value存放的是结构化的对象,比较方便的就是操作其中的某个字段。通常做单点登录,就是用这种数据结构存储用户信息,以cookieId作为key,设置30分钟为缓存过期时间,能很好的模拟出类似session的效果。

(三)list
使用List的数据结构,可以做简单的消息队列的功能。另外还有一个就是,可以利用lrange命令,做基于redis的分页功能,性能极佳,用户体验好。

(四)set
因为set堆放的是一堆不重复值的集合。所以可以做全局去重的功能。为什么不用JVM自带的Set进行去重?因为我们的系统一般都是集群部署,使用JVM自带的Set,比较麻烦,难道为了一个做一个全局去重,再起一个公共服务,太麻烦了。
另外,就是利用交集、并集、差集等操作,可以计算共同喜好,全部的喜好,自己独有的喜好等功能

(五)sorted set
sorted set多了一个权重参数score,集合中的元素能够按score进行排列。可以做排行榜应用,取TOP N操作。另外,参照另一篇《分布式之延时任务方案解析》,该文指出了sorted set可以用来做延时任务。最后一个应用就是可以做范围查找。

2、Redis缓存穿透,缓存雪崩

分析:这两个问题,说句实在话,一般中小型传统软件企业,很难碰到这个问题。如果有大并发的项目,流量有几百万左右。这两个问题一定要深刻考虑。
回答:如下所示

缓存穿透,即黑客故意去请求缓存中不存在的数据,导致所有的请求都怼到数据库上,从而数据库连接异常。
解决方案:
(一)利用互斥锁,缓存失效的时候,先去获得锁,得到锁了,再去请求数据库。没得到锁,则休眠一段时间重试
(二)采用异步更新策略,无论key是否取到值,都直接返回。value值中维护一个缓存失效时间,缓存如果过期,异步起一个线程去读数据库,更新缓存。需要做缓存预热(项目启动前,先加载缓存)操作。
(三)提供一个能迅速判断请求是否有效的拦截机制,比如,利用布隆过滤器,内部维护一系列合法有效的key。迅速判断出,请求所携带的Key是否合法有效。如果不合法,则直接返回。

缓存雪崩,即缓存同一时间大面积的失效,这个时候又来了一波请求,结果请求都怼到数据库上,从而导致数据库连接异常。
解决方案:
(一)给缓存的失效时间,加上一个随机值,避免集体失效。
(二)使用互斥锁,但是该方案吞吐量明显下降了。
(三)双缓存。我们有两个缓存,缓存A和缓存B。缓存A的失效时间为20分钟,缓存B不设失效时间。自己做缓存预热操作。然后细分以下几个小点

I     从缓存A读数据库,有则直接返回
II    A没有数据,直接从B读数据,直接返回,并且异步启动一个更新线程。
III   更新线程同时更新缓存A和缓存B。

3、如何使用Redis来实现分布式锁

jedis.set(String key, String value, String nxxx, String expx, int time),这个set()方法一共有五个形参:
第一个为key,使用key来当锁,因为key是唯一的。
第二个为value,使用具体需要锁定的对象。很多童鞋可能不明白,有key作为锁不就够了吗,为什么还要用到value?原因就是我们在上面讲到可靠性时,分布式锁要满足第四个条件解铃还须系铃人,通过给value赋值,我们就知道这把锁是哪个请求加的了,在解锁的时候就可以有依据。
第三个为nxxx,这个参数我们填的是NX,意思是SET IF NOT EXIST,即当key不存在时,我们进行set操作;若key已经存在,则不做任何操作;
第四个为expx,这个参数我们传的是PX,意思是我们要给这个key加一个过期的设置,具体时间由第五个参数决定。
第五个为time,与第四个参数相呼应,代表key的过期时间。
总的来说,执行上面的set()方法就只会导致两种结果:1. 当前没有锁(key不存在),那么就进行加锁操作,并对锁设置个有效期,同时value表示加锁的客户端。2. 已有锁存在,不做任何操作。

答案是网上搜索的,不确定是否准确。不过之前项目中有使用过 redis 的 set() 这个方法来保证发布的优惠券数量。

4、Redis的并发竞争问题如何解决

分析:这个问题大致就是,同时有多个子系统去set一个key。这个时候要注意什么呢?大家思考过么。需要说明一下,博主提前百度了一下,发现答案基本都是推荐用redis事务机制。博主不推荐使用redis的事务机制。因为我们的生产环境,基本都是redis集群环境,做了数据分片操作。你一个事务中有涉及到多个key操作的时候,这多个key不一定都存储在同一个redis-server上。因此,redis的事务机制,十分鸡肋。

回答:如下所示
(1)如果对这个key操作,不要求顺序
这种情况下,准备一个分布式锁,大家去抢锁,抢到锁就做set操作即可,比较简单。
(2)如果对这个key操作,要求顺序
假设有一个key1,系统A需要将key1设置为valueA,系统B需要将key1设置为valueB,系统C需要将key1设置为valueC.
期望按照key1的value值按照 valueA-->valueB-->valueC的顺序变化。这种时候我们在数据写入数据库的时候,需要保存一个时间戳。假设时间戳如下
系统A key 1 {valueA 3:00}
系统B key 1 {valueB 3:05}
系统C key 1 {valueC 3:10}
那么,假设这会系统B先抢到锁,将key1设置为{valueB 3:05}。接下来系统A抢到锁,发现自己的valueA的时间戳早于缓存中的时间戳,那就不做set操作了。以此类推。

其他方法,比如利用队列,将set方法变成串行访问也可以。总之,灵活变通。

5、Redis持久化的几种方式,优缺点是什么,怎么实现的

gsave做镜像全量持久化,aof做增量持久化。
因为bgsave会耗费较长时间,不够实时,在停机的时候会导致大量丢失数据,所以需要aof来配合使用。在redis实例重启时,会使用bgsave持久化文件重新构建内存,再使用aof重放近期的操作指令来实现完整恢复重启之前的状态。

对方追问那如果突然机器掉电会怎样?
取决于aof日志sync属性的配置,如果不要求性能,在每条写指令时都sync一下磁盘,就不会丢失数据。但是在高性能的要求下每次都sync是不现实的,一般都使用定时sync,比如1s1次,这个时候最多就会丢失1s的数据。

对方追问bgsave的原理是什么?
你给出两个词汇就可以了,fork和cow。
fork是指redis通过创建子进程来进行bgsave操作,
cow指的是copy on write,子进程创建后,父子进程共享数据段,父进程继续提供读写服务,写脏的页面数据会逐渐和子进程分离开来。

6、为什么使用Redis?

在项目中使用redis,主要是从两个角度去考虑:性能和并发。当然,redis还具备可以做分布式锁等其他功能,但是如果只是为了分布式锁这些其他功能,完全还有其他中间件(如zookpeer等)代替,并不是非要使用redis。因此,这个问题主要从性能和并发两个角度去答。
回答如下所示,分为两点:
(1)性能
如下图所示,我们在碰到需要执行耗时特别久,且结果不频繁变动的SQL,就特别适合将运行结果放入缓存。这样,后面的请求就去缓存中读取,使得请求能够迅速响应。

(2)并发
如下图所示,在大并发的情况下,所有的请求直接访问数据库,数据库会出现连接异常。这个时候,就需要使用redis做一个缓冲操作,让请求先访问到redis,而不是直接访问数据库。

7、Redis集群,高可用,原理

Redis Sentinal着眼于高可用,在master宕机时会自动将slave提升为master,继续提供服务。
Redis Cluster着眼于扩展性,在单个redis内存不足时,使用Cluster进行分片存储。

8、Redis的过期策略及内存淘汰机制

分析:这个问题其实相当重要,到底Redis有没用到家,这个问题就可以看出来。
比如你Redis只能存5G数据,可是你写了10G,那会删5G的数据。怎么删的,这个问题思考过么?还有,你的数据已经设置了过期时间,但是时间到了,内存占用率还是比较高,有思考过原因么?

回答:
Redis采用的是定期删除+惰性删除策略。
为什么不用定时删除策略?
定时删除,用一个定时器来负责监视key,过期则自动删除。虽然内存及时释放,但是十分消耗CPU资源。在大并发请求下,CPU要将时间应用在处理请求,而不是删除key,因此没有采用这一策略.

定期删除+惰性删除是如何工作的呢?
定期删除,Redis默认每个100ms检查,是否有过期的key,有过期key则删除。需要说明的是,Redis不是每个100ms将所有的key检查一次,而是随机抽取进行检查(如果每隔100ms,全部key进行检查,Redis岂不是卡死)。因此,如果只采用定期删除策略,会导致很多key到时间没有删除。
于是,惰性删除派上用场。也就是说在你获取某个key的时候,Redis会检查一下,这个key如果设置了过期时间那么是否过期了?如果过期了此时就会删除。

采用定期删除+惰性删除就没其他问题了么?
不是的,如果定期删除没删除key。然后你也没即时去请求key,也就是说惰性删除也没生效。这样,Redis的内存会越来越高。那么就应该采用内存淘汰机制。

在Redis.conf中有一行配置
# maxmemory-policy volatile-lru
该配置就是配内存淘汰策略的(什么,你没配过?好好反省一下自己)
1)noeviction:当内存不足以容纳新写入数据时,新写入操作会报错。应该没人用吧。
2)allkeys-lru:当内存不足以容纳新写入数据时,在键空间中,移除最近最少使用的key。推荐使用,目前项目在用这种。
3)allkeys-random:当内存不足以容纳新写入数据时,在键空间中,随机移除某个key。应该也没人用吧,你不删最少使用Key,去随机删。
4)volatile-lru:当内存不足以容纳新写入数据时,在设置了过期时间的键空间中,移除最近最少使用的key。这种情况一般是把Redis既当缓存,又做持久化存储的时候才用。不推荐
5)volatile-random:当内存不足以容纳新写入数据时,在设置了过期时间的键空间中,随机移除某个key。依然不推荐
6)volatile-ttl:当内存不足以容纳新写入数据时,在设置了过期时间的键空间中,有更早过期时间的key优先移除。不推荐
ps:如果没有设置expire的key, 不满足先决条件(prerequisites); 那么 volatile-lru, volatile-random 和 volatile-ttl 策略的行为, 和 noeviction(不删除) 基本上一致。

9、使用过Redis做异步队列么?

一般使用list结构作为队列,rpush生产消息,lpop消费消息。当lpop没有消息的时候,要适当sleep一会再重试。

如果对方追问可不可以不用sleep呢?
list还有个指令叫blpop,在没有消息的时候,它会阻塞住直到消息到来。

如果对方追问能不能生产一次消费多次呢?
使用pub/sub主题订阅者模式,可以实现1:N的消息队列。

如果对方追问pub/sub有什么缺点?
在消费者下线的情况下,生产的消息会丢失,得使用专业的消息队列如rabbitmq等。

如果对方追问redis如何实现延时队列?
使用sortedset,拿时间戳作为score,消息内容作为key调用zadd来生产消息,消费者用zrangebyscore指令获取N秒之前的数据轮询进行处理。

10、Pipeline有什么好处,为什么要用Pipeline?

可以将多次IO往返的时间缩减为一次,前提是pipeline执行的指令之间没有因果相关性。使用redis-benchmark进行压测的时候可以发现影响redis的QPS峰值的一个重要因素是pipeline批次指令的数目。

11、Redis的同步机制?

Redis可以使用主从同步、从从同步。第一次同步时,主节点做一次bgsave,并同时将后续修改操作记录到内存buffer,待完成后将rdb文件全量同步到复制节点,复制节点接受完成后将rdb镜像加载到内存。加载完成后,再通知主节点将期间修改的操作记录同步到复制节点进行重放就完成了同步过程。

12、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?

使用keys指令可以扫出指定模式的key列表。

对方接着追问: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?

这个时候你要回答redis关键的一个特性: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。

JAVA面试题整理(7)-Redis的更多相关文章

  1. 18家大厂Java面试题整理了350道(分布式+微服务+高并发)

    一.性能调优系列 1.Tomcat性能调优 JVM参数调优: -Xms 表示JVM初始化堆的大小, -Xmx表示JVM堆的最大值.这两个值的大小一般根据需要进行设置. 当应用程序需要的内存超出堆的最大 ...

  2. 尚学堂Java面试题整理

    博客分类: 经典分享   1. super()与this()的差别? - 6 -  2. 作用域public,protected,private,以及不写时的差别? - 6 -  3. 编程输出例如以 ...

  3. 【JAVA面试】java面试题整理(4)

    版权声明:转载请注明 https://blog.csdn.net/qq_33591903/article/details/83473779                               ...

  4. 北京Java笔试题整理

    北京Java笔试题整理 1.什么是java虚拟机?为什么ava被称作是"平台无关的编程语言? 答:Java虚拟机可以理解为一个特殊的"操作系统",只是它连接的不是硬件,而 ...

  5. 金九银十,史上最强 Java 面试题整理。

    以下会重新整理所有 Java 系列面试题答案.及各大互联网公司的面试经验,会从以下几个方面汇总,本文会长期更新. Java 面试篇 史上最全 Java 面试题,带全部答案 史上最全 69 道 Spri ...

  6. 《OD面试》Java面试题整理

    一.面试考察点 1 主语言本身 2 数据库 3 算法 4 Spring/SpringMVC/MyBatis 5 项目经验 1)项目涉及到的技术点深挖: (1)考察候选人技术深度  (2)看候选人遇到问 ...

  7. java 面试题整理

    java面试题 1.接口和抽象类的区别 抽象类 接口 抽象类中可以有默认方法 在java8之前,不能有默认方法 extends implements 抽象类中可以有构造器 接口中不能有构造器 抽象类中 ...

  8. 105道BAT最新Java面试题(MySQL+Redis+nginx+ookeeper+MongoDB)

    MySQL面试题 1. 主键 超键 候选键 外键 2.数据库事务的四个特性及含义 3. 视图的作用,视图可以更改么? 4. drop,delete与truncate的区别 5. 索引的工作原理及其种类 ...

  9. Java面试题整理---Redis篇

    1.redis支持五种数据结构类型?   2.redis内部结构?   3.redis持久化机制?   4.redis集群方案与实现?   5.redis为什么是单线程的?   6.redis常见回收 ...

随机推荐

  1. 一次Win10安装体验

    我下载的是win10 Build 14279版本.http://www.iwin10.com/xiazai/1071.html 下载之后就直接拷到U盘安装了. 安装完之后发现(因为我是分区成了两个)我 ...

  2. 是否可以从一个static(静态)方法内部调用非static(非静态)方法?

    不可以.static方法调用时不需要创建对象(可直接调用),当一个static方法被调用时,可能还没有创建任何实例对象,也就不可能调用非静态方法.

  3. XML 和 JSON 的使用场景

    我们都知道 JSON 和 XML 设计的初衷里都包含一点是对人类友好, 所以两者在这方面属于竞争关系. 而在 UI 描述上, 我觉得 XML 是比 JSON 要优异很多. 我们先来看一组简单的数据排版 ...

  4. Nmap的活跃主机探测常见方法

    最近由于工作需求,开始对Nmap进行一点研究,主要是Nmap对于主机活跃性的探测,也就是存活主机检测的领域. Nmap主机探测方法一:同网段优先使用arp探测: 当启动Namp主机活跃扫描时候,Nma ...

  5. DES加密解密 Java中运用

    DES全称Data Encryption Standard,是一种使用密匙加密的块算法.现在认为是一种不安全的加密算法,因为现在已经有用穷举法攻破DES密码的报道了.尽管如此,该加密算法还是运用非常普 ...

  6. vue 学习报错 Newline required at end of file but not found

    着不敢了,原因竟然是需要在js css等后面再加一行(空行) Newline required at end of file but not found 翻译:文件末尾需要换行符,但找不到 如下面两处 ...

  7. SQL---->mySQl数据库1------表的增删改查

    一.创建表(增) 二.删除表(删) drop table 表名; 三.修改表(改) 3.1修改表——>增加一列 3.2修改表——>修改列的值 3.3修改表——>删除列 3.4修改表— ...

  8. python linux 自动补全 tab.py

    #!/usr/bin/env python # python startup file import sys import readline import rlcompleter import ate ...

  9. timedatectl — Control the system time and date

    timedatectl --help 的执行结果如下: timedatectl [OPTIONS...] COMMAND ... Query or change system time and dat ...

  10. Python开发【Django】:CMDB基础

    浅谈ITIL TIL即IT基础架构库(Information Technology Infrastructure Library, ITIL,信息技术基础架构库)由英国政府部门CCTA(Central ...