许吉友 - 运维

Redis 常见面试题

参考:https://blog.csdn.net/ThinkWon/article/details/103522351

参考:https://juejin.cn/post/6844904127055527950

Redis有哪些优缺点

优点

缺点

Redis 为什么这么快

1、完全基于内存,绝大部分请求是纯粹的内存操作,非常快速。数据存在内存中,类似于 HashMap,HashMap 的优势就是查找和操作的时间复杂度都是O(1);

2、数据结构简单,对数据操作也简单,Redis 中的数据结构是专门进行设计的;

3、采用单线程,避免了不必要的上下文切换和竞争条件,也不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗 CPU,不用去考虑各种锁的问题,不存在加锁释放锁操作,没有因为可能出现死锁而导致的性能消耗;

4、使用多路 I/O 复用模型,非阻塞 IO;

5、使用底层模型不同,它们之间底层实现方式以及与客户端之间通信的应用协议不一样,Redis 直接自己构建了 VM 机制 ,因为一般的系统调用系统函数的话,会浪费一定的时间去移动和请求;

数据类型

数据类型 可以存储的值 操作 应用场景
STRING 字符串、整数或者浮点数 对整个字符串或者字符串的其中一部分执行操作 对整数和浮点数执行自增或者自减操作 做简单的键值对缓存
LIST 列表 从两端压入或者弹出元素 对单个或者多个元素进行修剪, 只保留一个范围内的元素 存储一些列表型的数据结构,类似粉丝列表、文章的评论列表之类的数据
SET 无序集合 添加、获取、移除单个元素 检查一个元素是否存在于集合中 计算交集、并集、差集 从集合里面随机获取元素 交集、并集、差集的操作,比如交集,可以把两个人的粉丝列表整一个交集
HASH 包含键值对的无序散列表 添加、获取、移除单个键值对 获取所有键值对 检查某个键是否存在 结构化的数据,比如一个对象
ZSET 有序集合 添加、获取、删除元素 根据分值范围或者成员来获取元素 计算一个键的排名 去重但可以排序,如获取排名前几名的用户

Redis 使用场景

计数器

可以对 String 进行自增自减运算,从而实现计数器功能。Redis 这种内存型数据库的读写性能非常高,很适合存储频繁读写的计数量。

缓存

将热点数据放到内存中,设置内存的最大使用量以及淘汰策略来保证缓存的命中率。

会话缓存

可以使用 Redis 来统一存储多台应用服务器的会话信息。当应用服务器不再存储用户的会话信息,也就不再具有状态,一个用户可以请求任意一个应用服务器,从而更容易实现高可用性以及可伸缩性。

全页缓存(FPC)

除基本的会话token之外,Redis还提供很简便的FPC平台。以Magento为例,Magento提供一个插件来使用Redis作为全页缓存后端。此外,对WordPress的用户来说,Pantheon有一个非常好的插件 wp-redis,这个插件能帮助你以最快速度加载你曾浏览过的页面。

查找表

例如 DNS 记录就很适合使用 Redis 进行存储。查找表和缓存类似,也是利用了 Redis 快速的查找特性。但是查找表的内容不能失效,而缓存的内容可以失效,因为缓存不作为可靠的数据来源。

消息队列(发布/订阅功能)

List 是一个双向链表,可以通过 lpush 和 rpop 写入和读取消息。不过最好使用 Kafka、RabbitMQ 等消息中间件。

分布式锁实现

在分布式场景下,无法使用单机环境下的锁来对多个节点上的进程进行同步。可以使用 Redis 自带的 SETNX 命令实现分布式锁,除此之外,还可以使用官方提供的 RedLock 分布式锁实现。

其它

Set 可以实现交集、并集等操作,从而实现共同好友等功能。ZSet 可以实现有序性操作,从而实现排行榜等功能。