Redis面試題,看這一篇就夠了

1、簡單介紹一下redis，有什麼特點？

官網介紹：

Redis 是一個開源（BSD許可）的，內存中的數據結構存儲系統，它可以用作資料庫、緩存和消息中間件。它支持多種類型的數據結構，如 字符串（strings）， 散列（hashes）， 列表（lists）， 集合（sets）， 有序集合（sorted sets） 與範圍查詢， bitmaps， hyperloglogs 和 地理空間（geospatial） 索引半徑查詢。Redis 內置了 複製（replication），LUA腳本（Lua scripting）， LRU驅動事件（LRU eviction），事務（transactions） 和不同級別的 磁碟持久化（persistence）， 並通過 Redis哨兵（Sentinel）和自動 分區（Cluster）提供高可用性（high availability）。

特點：

（1）讀寫性能高

（2）數據類型豐富

（3）可持久化

（4）單線程，多路復用

2、Redis支持哪些數據類型？底層存儲結構分別是什麼？

set/get/incr/decr/incrby/decrby3. 底層存儲結構：簡單動態字符串（SDS: simple dynamic string）

struct sdshdr{         int len;         int free;         char buf[];}
lpush/lpop/rpush/rpop/llen1. 列表類型存儲的值為字符串類型，可以實現簡單消息隊列功能2. 每個list可以存儲 2^32 -1 個值（40多億）3. 可以從隊列頭部（lpush）或尾部插入（rpush）
typedef  struct listNode{              struct listNode *prev;              struct listNode *next;              void *value;  }listNode
sadd/scard/smembers/sismember/srem3. 每個set 可以存儲 2^32 -1 個值（40多億）4. 是通過hash實現的，新增/刪除/查找的複雜度均為O(1)5. 底層存儲結構：intset（整數集合） 或 hashtable（字典的值為null）6. 當同時滿足以下兩個條件時才使用intset存儲，否則使用hashtable存儲：
typedef struct intset{          uint32_t encoding;          uint32_t length;          int8_t contents[];}intset;
（4）Hash
2. 每個 hash 可以存儲 2^32 -1 鍵值對（40多億）
typedef struct dictht{          dictEntry **table;          unsigned long size;               unsigned long sizemask;          unsigned long used;}dictht
zadd/zcard/zrange/zrangebyscore1. 存儲的是字符串類型，每一個元素關聯一個double類型的分數2. 每個zset 可以存儲 2^32 -1 個值（40多億）4. 底層存儲的結構可以是ziplist或skiplist5. 當同時滿足以下兩個條件時才使用ziplist存儲，否則使用skiplist存儲
typedef struct zskiplistNode {     struct zskiplistLevel{                      struct zskiplistNode *forward;                      unsigned int span;     }level[];           struct zskiplistNode *backward;          double score;          robj *obj; } zskiplistNode
typedef struct zskiplist{          structz skiplistNode *header, *tail;          unsigned long length;          int level; }zskiplist;
3、Redis有哪些持久化方式？
（1）在指定的觸發機制下以快照的方式將內存中的數據寫入磁碟（5）有三種觸發快照的機制：save（阻塞）、bgsave（後臺非阻塞）、自動化（1）存儲文件緊湊，體積小，傳輸速度快，適合災難恢復
（1）快照過程中，無法保存所有的數據，數據量越大時，快照需要的時間越多，期間遺漏的數據越多（1）記錄每一條修改數據的指令，包括：新增、修改、刪除
（2）通過配置「appendonly yes」打開AOF功能（1）比RDB可靠，秒級數據丟失(取決於設置fsync策略)（3）數據恢復可控性高，如：通過刪除末尾部分指令進行回退
（3）由於需要頻繁的將命令刷新到文件中，對性能影響比RDB大
4、什麼是緩存穿透、緩存擊穿、緩存雪崩？各有什麼解決方法？
（1）緩存穿透
待查詢的key不存在，攻擊者可以構造一些不存在的特殊數據，發起大量請求落到資料庫中，導致資料庫壓力過大甚至掛掉。
解決方法：
（1）異常數據攔截：通過規則攔截不可能存在資料庫中的數據（如：手機號，email 都有特殊格式）。
（2）設置數據存在標識：如：使用布隆過濾器將存在的key緩存起來，可以過濾掉大部分不存在的key。
（3）緩存不存在的key：構造一個特殊的值緩存不存在的key，緩存時間設定短一些。
（2）緩存擊穿
查詢的key存在資料庫中，某一個時間點緩存超時，同時有大量該key的查詢，都落到數據中，導致資料庫壓力過大甚至掛掉。
解決方法：
當緩存中沒有查到該key，準備去查資料庫之前，進行加鎖，即每個key最多只允許一個線程去查資料庫，從而降低資料庫的壓力。
（3）緩存雪崩
某個時間點，大量key超時，這些key的查詢都落到資料庫，導致資料庫壓力過大甚至掛掉。
解決方法：
key的超時時間設置分散一點，可以設置成一個區間的隨機值。

5、Redis有哪些應用場景？
（1）緩存會話
（2）秒殺活動
（3）排行榜
（4）分布式鎖
（5）計數問題
（6）消息發布與訂閱