redis原理(1)常見面試問題

1 什麼是redis

redis是nosql(也是個巨大的map) 單線程,但是可處理1秒10w的併發(數據都在內存中)

使用java對redis進行操作類似jdbc接口標準對mysql,有各類實現他的實現類,我們常用的是druid

其中對redis,我們通常用Jedis(也爲我們提供了連接池JedisPool)

在redis中,key就是byte[](string)

redis的數據結構(value):

String,list,set,orderset,hash


2 redis的使用

先安裝好redis,然後運行,在pom文件中引入依賴,在要使用redis緩存的類的mapper.xml文件配置redis的全限定名。引入redis的redis.properties文件(如果要更改配置就可以使用)

應用場景:

String :

1存儲json類型對象,2計數器,3優酷視頻點贊等

list(雙向鏈表)

1可以使用redis的list模擬隊列,堆,棧

2朋友圈點贊(一條朋友圈內容語句,若干點讚語句)

規定:朋友圈內容的格式:

1,內容: user:x:post:x content來存儲;

2,點贊: post:x:good list來存儲;(把相應頭像取出來顯示)

hash(hashmap)

1保存對象

2分組
 

3 string與hash的數據差別

在網路傳輸時候,必須要進行進行序列化,纔可以進行網路傳輸,那麼在使用string類型的類型的時候需要進行相關序列化,hash也是要進行相關的系列化,所以會存在很多序列化,在存儲的時候hash是可以存儲的更加豐富,但是在反序列化的時候,string的反序列化相對較低,而hash的序列化和返序列化是相對hash類更加複雜,所以看業務場景,如果是數據經常修改的那種,爲了性能可以使用string,如果是數據不是經常改的那種就可以使用hash,由於hash,存儲數據時比較豐富,可以存儲多種數據類型

 

4 redis的持久化方式:

能,將內存中的數據異步寫入硬盤中,兩種方式:RDB(默認)和AOF

RDB持久化原理:通過bgsave命令觸發,然後父進程執行fork操作創建子進程,子進程創建RDB文件,根據父進程內存生成臨時快照文件,完成後對原有文件進行原子替換(定時一次性將所有數據進行快照生成一份副本存儲在硬盤中)

優點:是一個緊湊壓縮的二進制文件,Redis加載RDB恢復數據遠遠快於AOF的方式。

缺點:由於每次生成RDB開銷較大,非實時持久化,

AOF持久化原理:開啓後,Redis每執行一個修改數據的命令,都會把這個命令添加到AOF文件中。

優點:實時持久化。

缺點:所以AOF文件體積逐漸變大,需要定期執行重寫操作來降低文件體積,加載慢
 

5 redis單線程爲什麼這麼快

  redis是單線程的,但是爲什麼還是這麼快呢,

  原因1: 單線程,避免線程之間的競爭

  原因2 :是內存中的,使用內存的,可以減少磁盤的io

  原因3:多路複用模型,用了緩衝區的概念,selector模型來進行的

6 redis主掛了怎麼操作

  redis提供了哨兵模式,當主掛了,可以選舉其他的進行代替,哨兵模式的實現原理,就是三個定時任務監控,

  6.1 每隔10s,每個S節點(哨兵節點)會向主節點和從節點發送info命令獲取最新的拓撲結構

  6.2 每隔2s,每個S節點會向某頻道上發送該S節點對於主節點的判斷以及當前Sl節點的信息,

    同時每個Sentinel節點也會訂閱該頻道,來了解其他S節點以及它們對主節點的判斷(做客觀下線依據)

  6.3 每隔1s,每個S節點會向主節點、從節點、其餘S節點發送一條ping命令做一次心跳檢測(心跳檢測機制),來確認這些節點當前是否可達
 

  當三次心跳檢測之後,就會進行投票,當超過半數以上的時候就會將該節點當做主

7 redis集羣

  redis集羣在3.0以後提供了ruby腳本進行搭建,引入了糙的概念,

  Redis集羣內節點通過ping/pong消息實現節點通信,消息不但可以傳播節點槽信息,還可以傳播其他狀態如:主從狀態、節點故障等。因此故障發現也是通過消息傳播機制實現的,主要環節包括:主觀下線(pfail)和客觀下線(fail)

  主客觀下線:

  主觀下線:集羣中每個節點都會定期向其他節點發送ping消息,接收節點回復pong消息作爲響應。如果通信一直失敗,則發送節點會把接收節點標記爲主觀下線(pfail)狀態。
  
  客觀下線:超過半數,對該主節點做客觀下線

  主節點選舉出某一主節點作爲領導者,來進行故障轉移。

  故障轉移(選舉從節點作爲新主節點)
 

8 內存淘汰策略

Redis的內存淘汰策略是指在Redis的用於緩存的內存不足時,怎麼處理需要新寫入且需要申請額外空間的數據。

noeviction:當內存不足以容納新寫入數據時,新寫入操作會報錯。

allkeys-lru:當內存不足以容納新寫入數據時,在鍵空間中,移除最近最少使用的key。

allkeys-random:當內存不足以容納新寫入數據時,在鍵空間中,隨機移除某個key。

volatile-lru:當內存不足以容納新寫入數據時,在設置了過期時間的鍵空間中,移除最近最少使用的key。

volatile-random:當內存不足以容納新寫入數據時,在設置了過期時間的鍵空間中,隨機移除某個key。

volatile-ttl:當內存不足以容納新寫入數據時,在設置了過期時間的鍵空間中,有更早過期時間的key優先移除。

 

9 緩存擊穿的解決方案:

  原因:就是別人請求數據的時候,很多數據在緩存中無法查詢到,直接進入數據查詢,

  解決方法,對相關數據進行查詢的數據只查詢緩存,如果是一些特殊的可以進行數據庫查詢,

  也可以採用布隆過濾器進行查詢

 

10緩存雪崩的解決方案:

  緩存雪崩的原因:一次性加入緩存的數據過多,導致內存過高,從而影響內存的使用導致服務宕機

  解決方法:

  1 redis集羣,通過集羣方式將數據放置

  2 後端服務降級和限流:當一個接口請求次數過多,那麼就會添加過多數據,可以對服務進行限流,限制訪問的數量,這樣就可以減少問題的出現

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