1、什么是redis

redis是一种nosql数据库，他的数据是保存在内存中，以键值对的形式存储数据，同时redis可以定时把内存数据同步到磁盘，即可以数据持久化，并且他比memcached支持更多的数据结构（string、list、列表[队列和栈]，set[集合]，sorted，set[有序集合]hash[hash表]））

2、为什么要使用redis

当我们做了一个项目，比方说个人博客，我们把这个项目发布到自己的服务器，一般来说我们做这个项目没有商用，所以访问量会很小，这个时候，我们不使用redis也可以，我们知道mysql是在外存中的，读取需要一点时间，访问量小的时候，这些时间我们可以忽略不计，但是，当我们做了一个大型的商用项目，例如淘宝，那么访问量就会几何数上升，并发量会十分的大，这时候如果我们还是用mysql，那么大量的访问会使服务器的处理速度会非常的慢，所以这时候我们就要使用redis，redis是在内存上面，我们知道内存读取数据非常的快，当大量的用户去访问某个数据的时候，我们把数据存放在redis中，这样既缓解了mysql的请求压力，又服务器的正常运行

3、什么是redis雪崩

当大量的redis失效的时候，大量的访问直接打在我们的数据库上面，于是导致服务器访问变慢甚至宕机解决方法：设置redis永远不会过期给每一个redis设置随机的过期时间

4、什么是redis缓存击穿

当出现一个热点数据，例如胡歌结婚了，这就是一个热点数据，当有大量的访问同时访问一个数据，然后这个热点数据在某个时段过期了，那么大量的请求就会打在我们的数据库上面，便会造成服务器的宕机；解决方法：

当redis热点数据失效时，我们把全部的访问量锁住，只通过一个访问，让他去数据库查询，查询到数据之后，redis上便会存在锁需要的数据，然后这个时候在放行全部的请求，这样全部的请求就会打在redis上面，不会大道我们的数据库了

5、什么是redis穿透

当我们访问的时候是需要携带参数的，比如携带id=1这样的参数，访问后就在内存里面存储查询到的数据，但是有些人会发起一些恶意请求，比如说id=-10000，id=sdfaidfiuah这样的，那么这些是不存在的，当这样的请求一旦多起来，那么数据库就很有可能会崩；解决方法：

有很多方法可以有效解决缓存穿透文图，最常见的则是采用布隆过滤器，将所有可能存在的数据哈希到一个足够大的bitmap中，一个一定不存在的数据就会被这个bitMap拦截掉，从而避免了对底层存储系统的查询压力；

另外也有一个更为简单粗暴的方法，如果一个查询返回的数据为空（不管是数据不存在，还是系统故障），我们仍然把这个空结果进行缓存，但它的过期时间会很短，最长不超过五分钟。

6、Redis常见的数据结构

基础：

String：字符串，最基本的类型 List：列表 Hash：哈希 Set：无序集合 Zset：有序集合

高级： HyperLogLog：通常用于基数统计（例如，网站访客统计）

BitMap：位图

Stream：主要用于消息队列，类似与kafka，可以认为是pub/sub的改进版。提供了消息的持久化和主备复制功能，可以让任何客户端访问任何时刻的数据，并且能记住每一个客户的访问位置，还能保证消息不丢失

Geo：redis3.2版本的新特性，可以将用户给定的地理位置信息储存起来，并对这些信息进行操作：获取2个位置的距离、根据给定地理位置坐标获取指定范围内的地理位置集合

7、Redis在项目中的使用场景

（1）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

（2）缓存：将热点数据放到内存中，设置内存的最大使用量及淘汰策略来保证缓存的命中率

（3）会话缓存：可以使用Redis来统一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

（3）全页缓存（fpc）：除基本的会话token之外，redis还提供了很简便的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。

（4）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

（5）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。

（6）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。

8、Redis是单线程还是多线程的？

reids在4.0之前是完全单线程的 redis4.0时，redis引入了多线程，但是额外的线程只是用于后台处理，例如：删除对象，核心流程还是完全单线程的，（核心流程指的是redis正常处理客户端请求的流程，通常包括：接收命令、解析命令、执行命令、返回结果） redis 6.0中，多线程主要用于网络i/o阶段，也就是接收命令和写回结果阶段，而在执行命令阶段，还是单线程串行执行，

9、为什么redis是单线程？

1、redis是基本内存的操作 2、redis使用了i/o多路复用模型 3、单线程可以避免不必要的上下文切换和竞争条件，减少了性能消耗 4、在redis6.0之前，redis的核心操作是单线程的，因为redis是完全基于内存操作的，通常情况下CPU不会是redis的瓶颈，redis的瓶颈最有可能是机器内存的大小或者网络带宽。

redis的持久化机制是什么？各自的优缺点？

redis持久化机制 1、RDB（默认）是redis默认的持久化方式，按照一定的时间将内存的数据以快照的形式保存到硬盘中，对应产生的数据文件为dump.rdb,通过配置文件中的save参数来定义快照的周期

优点：只有一个文件dump.rdb,方便持久化

容灾性好，一个文件可以保存到安全的磁盘

性能最大化，fork子线程来完成写操作，让主线程继续处理命令，所以是IO最大化，使用单独子进程来进行持久化，主线程不会进行任何IO操作，保证了redis的高性能

相对于数据集大时，比AOF的启动效率更高缺点: 数据安全性低。RDB 是间隔一段时间进行持久化，如果持久化之间 redis 发生故障，会发生数据丢失。所以这种方式更适合数据要求不严谨的时候)

AOF（Append-only file)持久化方式：是指所有的命令行记录以 redis 命令请求协议的格式完全持久化存储)保存为aof文件。

2、AOF AOF持久化（即Append Only File持久化），则是将Redis执行的每次写命令记录日志文件中，当重启Redis会重新将持久化的日志中文件恢复数据。当两种方式同时开启时，数据恢复Redis会优先选择AOF

优点：数据安全，aof持久化可以配置appendfsync属性，有always，每进行一次命令操作就记录到aof文件中一次

通过append模式写文件，即使中途服务器宕机，可以通过redis-check-aof工具解决数据一致性问题

Aof机制的rewirte模式，AOF文件没被rewrite之前,可以删除其中的某些命令

缺点： AOF文件比RDB文件大，且恢复速度慢

数据极大的时候，比rdb启动效率低

3、两者对比（1）AOF文件比RDB更新频率高，优先使用AOF还原数据（2）AOF比RDB更安全也更大（3）RDB性能比AOF好（4）如果两个都配优选加载AOF

10、Redis的过期键的删除策略

众所周知，Redis是非关系型数据库，我们可以设置key的过期时间，redis的过期策略就是说说当redis缓存的key过期了，redis应该怎么处理

过期策略有以下三种： 1、主动过期：每一个key都要设置过期时间，时间一到就马上清除，对内存很友好，但是会占用大量的cpu资源去处理过期数据，从而影响缓存的响应时间和吞吐量

2、惰性过期：只有某个访问用到这个key的时候，才会判断这个key是否过期，过期就清除，没过期便不会，这样节省了很多的cpu资源，但是对内存不友好，有可能出现一堆没有过期的key存在内存

3、定期过期：每过一段时间，会扫描一定数量的key，清除过期的，这个是一个这中方案

11、Redis key的过期时间和永久有效分别怎么设置

EXPIRE和PERSIST

12、Redis的内存用完了会发什么

如果达到设置的上限，Redis的写命令会返回错误信息（但是读命令还可以正常返回），或者你可以配置内存淘汰机制，当Redis达到内存上限时会冲刷掉旧的内存

13、什么是RDB

RDB：把目前redis内存中数据，生成一个快照（RDB文件），保存在硬盘中，如果发生事故，redis可以通过RDB文件，进行文件读取，并将数据重新载入内存中，它是一种全量备份的机制。

RDB的触发条件：

手动触发：
  save：执行该指令后，主线程执行rdbSave函数，服务器进程阻塞，即不能处理任何其他请求
  bgSave（background save）：本质上这个命令和save差不多，区别在于命令会fork一个一个子线程，去执行rdbSave函数，因此主线程还是可以执行新请求的

自动触发：配置文件中写入save m n ，代表当m秒内发生n次变化时，会自动执行bgsave

14、什么是AOF

AOF：记录之后所有对Redis数据进行修改的操作，如果发生事故，redis可以通过AOF文件，将文件中的数据修改命令全部执行一遍，以此恢复数据。

AOF的重写与恢复：文件重写策略，创建一个新的AOF文件，以替代原有的冗余的AOF文件

AOF的触发条件手动触发：输入指令bgrewriteaof

自动触发：配置文件中设置appendonly yes开启
 自动触发的写入策略：
     （1）Always：即同步写回，在每个写命令执行完成后，直接将命令 落入磁盘文件（数据基本保证可靠性，但是影响Redis的性能）
     （2）Everysec：即每秒写回，对于每一个命令执行完成后，该命令被写入文件的内容缓存区，每过1秒，redis会把该缓存区命令写到磁盘的AOF文件中
     （3）NO，这个No不是不执行AOF，而是将操作命令全部只写到Redis缓存区，至于在何时将缓存数据落盘，交给操作系统决定
     Redis默认是Everysec

15、主从复制

（1）当主库从库上线后，他们不着急直接复制过程，首先需要进行握手，进行信息验证（2）当握手完成后，从库需要发送向主库发送PSYN命令，即同步命令，开启数据同步过程，并发送主库ID，复制的进度偏移量offset （3）主库会根据从库发送的信息，进行逻辑判断，并告诉从库，是进行全量复制/断线后重复制全量复制：初次复制后的同步

主库执行BGSAVE，生成对应的RDB文件，同时开辟缓冲区，记录在RDB文件实行过程中，收到的新数据命令；

RDB文件产生后，主库发给从库，从库通过RDB恢复数据（4）命令传播阶段主库状态被修改了（如增、改原始数据），为了使得从库和主库数据状态一致，主库将会把数据变更命令发给从库，从库收到后执行命令。

redis面试题