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Redis面試總結

來自:https://www.cnblogs.com/jiahaoJAVA/p/6244278.html

http://blog.csdn.net/guchuanyun111/article/category/6335900

綜合自網絡


1 什麼是redis?

 

Redis 是一個基於記憶體的高性能key-value資料庫。 (有空再補充,有理解錯誤或不足歡迎指正)

2 Reids的特點

Redis本質上是一個Key-Value型別的記憶體資料庫,很像memcached,整個資料庫統統加載在記憶體當中進行操作,定期通過異步操作把資料庫資料flush到硬碟上進行儲存。因為是純記憶體操作,Redis的性能非常出色,每秒可以處理超過 10萬次讀寫操作,是已知性能最快的Key-Value DB。

Redis的出色之處不僅僅是性能,Redis最大的魅力是支持儲存多種資料結構,此外單個value的最大限制是1GB,不像 memcached只能儲存1MB的資料,因此Redis可以用來實現很多有用的功能,比方說用他的List來做FIFO雙向鏈表,實現一個輕量級的高性 能訊息佇列服務,用他的Set可以做高性能的tag系統等等。另外Redis也可以對存入的Key-Value設置expire時間,因此也可以被當作一 個功能加強版的memcached來用。


Redis的主要缺點是資料庫容量受到物理記憶體的限制,不能用作海量資料的高性能讀寫,因此Redis適合的場景主要局限在較小資料量的高性能操作和運算上。

3 Redis支持的資料型別

Redis通過Key-Value的單值不同型別來區分, 以下是支持的型別:
Strings
Lists
Sets 求交集、並集
Sorted Set 
hashes

4 為什麼redis需要把所有資料放到記憶體中?


Redis為了達到最快的讀寫速度將資料都讀到記憶體中,並通過異步的方式將資料寫入磁盤。所以redis具有快速和資料持久化的特征。如果不將資料放在記憶體中,磁盤I/O速度為嚴重影響redis的性能。在記憶體越來越便宜的今天,redis將會越來越受歡迎。
如果設置了最大使用的記憶體,則資料已有記錄數達到記憶體限值後不能繼續插入新值。

5 Redis是單行程單執行緒的

redis利用佇列技術將併發訪問變為串行訪問,消除了傳統資料庫串行控制的開銷

 

6 虛擬記憶體

當你的key很小而value很大時,使用VM的效果會比較好.因為這樣節約的記憶體比較大.
當你的key不小時,可以考慮使用一些非常方法將很大的key變成很大的value,比如你可以考慮將key,value組合成一個新的value.

vm-max-threads這個引數,可以設置訪問swap檔案的執行緒數,設置最好不要超過機器的核數,如果設置為0,那麼所有對swap檔案的操作都是串行的.可能會造成比較長時間的延遲,但是對資料完整性有很好的保證.

自己測試的時候發現用虛擬記憶體性能也不錯。如果資料量很大,可以考慮分佈式或者其他資料庫

7 分佈式

redis支持主從的樣式。原則:Master會將資料同步到slave,而slave不會將資料同步到master。Slave啟動時會連接master來同步資料。

這是一個典型的分佈式讀寫分離模型。我們可以利用master來插入資料,slave提供檢索服務。這樣可以有效減少單個機器的併發訪問數量

8 讀寫分離模型

通過增加Slave DB的數量,讀的性能可以線性增長。為了避免Master DB的單點故障,集群一般都會採用兩台Master DB做雙機熱備,所以整個集群的讀和寫的可用性都非常高。

讀寫分離架構的缺陷在於,不管是Master還是Slave,每個節點都必須儲存完整的資料,如果在資料量很大的情況下,集群的擴展能力還是受限於單個節點的儲存能力,而且對於Write-intensive型別的應用,讀寫分離架構並不適合。

                                        

9 資料分片模型

為瞭解決讀寫分離模型的缺陷,可以將資料分片模型應用進來。

可以將每個節點看成都是獨立的master,然後通過業務實現資料分片。

結合上面兩種模型,可以將每個master設計成由一個master和多個slave組成的模型。

10 Redis的回收策略

 

volatile-lru:從已設置過期時間的資料集(server.db[i].expires)中挑選最近最少使用的資料淘汰

volatile-ttl:從已設置過期時間的資料集(server.db[i].expires)中挑選將要過期的資料淘汰

volatile-random:從已設置過期時間的資料集(server.db[i].expires)中任意選擇資料淘汰

allkeys-lru:從資料集(server.db[i].dict)中挑選最近最少使用的資料淘汰

allkeys-random:從資料集(server.db[i].dict)中任意選擇資料淘汰

no-enviction(驅逐):禁止驅逐資料

11. 使用Redis有哪些好處?

(1) 速度快,因為資料存在記憶體中,類似於HashMap,HashMap的優勢就是查找和操作的時間複雜度都是O(1)

(2) 支持豐富資料型別,支持string,list,set,sorted set,hash

(3) 支持事務,操作都是原子性,所謂的原子性就是對資料的更改要麼全部執行,要麼全部不執行

(4) 豐富的特性:可用於快取,訊息,按key設置過期時間,過期後將會自動刪除

12. redis相比memcached有哪些優勢?

(1) memcached所有的值均是簡單的字串,redis作為其替代者,支持更為豐富的資料型別

(2) redis的速度比memcached快很多

(3) redis可以持久化其資料

13. redis常見性能問題和解決方案:

(1) Master最好不要做任何持久化工作,如RDB記憶體快照和AOF日誌檔案

(2) 如果資料比較重要,某個Slave開啟AOF備份資料,策略設置為每秒同步一次

(3) 為了主從複製的速度和連接的穩定性,Master和Slave最好在同一個局域網內

(4) 儘量避免在壓力很大的主庫上增加從庫

(5) 主從複製不要用圖狀結構,用單向鏈表結構更為穩定,即:Master

這樣的結構方便解決單點故障問題,實現Slave對Master的替換。如果Master掛了,可以立刻啟用Slave1做Master,其他不變。

14. MySQL里有2000w資料,redis中只存20w的資料,如何保證redis中的資料都是熱點資料

 相關知識:redis 記憶體資料集大小上升到一定大小的時候,就會施行資料淘汰策略。redis 提供 6種資料淘汰策略:

voltile-lru:從已設置過期時間的資料集(server.db[i].expires)中挑選最近最少使用的資料淘汰

volatile-ttl:從已設置過期時間的資料集(server.db[i].expires)中挑選將要過期的資料淘汰

volatile-random:從已設置過期時間的資料集(server.db[i].expires)中任意選擇資料淘汰

allkeys-lru:從資料集(server.db[i].dict)中挑選最近最少使用的資料淘汰

allkeys-random:從資料集(server.db[i].dict)中任意選擇資料淘汰

no-enviction(驅逐):禁止驅逐資料

15. Memcache與Redis的區別都有哪些?

1)、儲存方式

Memecache把資料全部存在記憶體之中,斷電後會掛掉,資料不能超過記憶體大小。

Redis有部份存在硬碟上,這樣能保證資料的持久性。

2)、資料支持型別

Memcache對資料型別支持相對簡單。

Redis有複雜的資料型別。

3)、使用底層模型不同

它們之間底層實現方式 以及與客戶端之間通信的應用協議不一樣。

Redis直接自己構建了VM 機制 ,因為一般的系統呼叫系統函式的話,會浪費一定的時間去移動和請求。

4),value大小

redis最大可以達到1GB,而memcache只有1MB

16. Redis 常見的性能問題都有哪些?如何解決?

1).Master寫記憶體快照,save命令調度rdbSave函式,會阻塞主執行緒的工作,當快照比較大時對性能影響是非常大的,會間斷性暫停服務,所以Master最好不要寫記憶體快照。

2).Master AOF持久化,如果不重寫AOF檔案,這個持久化方式對性能的影響是最小的,但是AOF檔案會不斷增大,AOF檔案過大會影響Master重啟的恢復速度。Master最好不要做任何持久化工作,包括記憶體快照和AOF日誌檔案,特別是不要啟用記憶體快照做持久化,如果資料比較關鍵,某個Slave開啟AOF備份資料,策略為每秒同步一次。

3).Master呼叫BGREWRITEAOF重寫AOF檔案,AOF在重寫的時候會占大量的CPU和記憶體資源,導致服務load過高,出現短暫服務暫停現象。

4). Redis主從複製的性能問題,為了主從複製的速度和連接的穩定性,Slave和Master最好在同一個局域網內

17, redis 最適合的場景

Redis最適合所有資料in-momory的場景,雖然Redis也提供持久化功能,但實際更多的是一個disk-backed的功能,跟傳統意義上的持久化有比較大的差別,那麼可能大家就會有疑問,似乎Redis更像一個加強版的Memcached,那麼何時使用Memcached,何時使用Redis呢?

如果簡單地比較Redis與Memcached的區別,大多數都會得到以下觀點:

  • Redis不僅僅支持簡單的k/v型別的資料,同時還提供list,set,zset,hash等資料結構的儲存。

  • Redis支持資料的備份,即master-slave樣式的資料備份。

  • Redis支持資料的持久化,可以將記憶體中的資料保持在磁盤中,重啟的時候可以再次加載進行使用。


(1)、會話快取(Session Cache)

最常用的一種使用Redis的情景是會話快取(session cache)。用Redis快取會話比其他儲存(如Memcached)的優勢在於:Redis提供持久化。當維護一個不是嚴格要求一致性的快取時,如果用戶的購物車信息全部丟失,大部分人都會不高興的,現在,他們還會這樣嗎?

幸運的是,隨著 Redis 這些年的改進,很容易找到怎麼恰當的使用Redis來快取會話的文件。甚至廣為人知的商業平臺Magento也提供Redis的插件。

(2)、全頁快取(FPC)

除基本的會話token之外,Redis還提供很簡便的FPC平臺。回到一致性問題,即使重啟了Redis實體,因為有磁盤的持久化,用戶也不會看到頁面加載速度的下降,這是一個極大改進,類似PHP本地FPC。

再次以Magento為例,Magento提供一個插件來使用Redis作為全頁快取後端。

此外,對WordPress的用戶來說,Pantheon有一個非常好的插件  wp-redis,這個插件能幫助你以最快速度加載你曾瀏覽過的頁面。

(3)、佇列

Reids在記憶體儲存引擎領域的一大優點是提供 list 和 set 操作,這使得Redis能作為一個很好的訊息佇列平臺來使用。Redis作為佇列使用的操作,就類似於本地程式語言(如Python)對 list 的 push/pop 操作。

如果你快速的在Google中搜索“Redis queues”,你馬上就能找到大量的開源專案,這些專案的目的就是利用Redis創建非常好的後端工具,以滿足各種佇列需求。例如,Celery有一個後臺就是使用Redis作為broker,你可以從這裡去查看。

(4),排行榜/計數器

Redis在記憶體中對數字進行遞增或遞減的操作實現的非常好。集合(Set)和有序集合(Sorted Set)也使得我們在執行這些操作的時候變的非常簡單,Redis只是正好提供了這兩種資料結構。所以,我們要從排序集合中獲取到排名最靠前的10個用戶–我們稱之為“user_scores”,我們只需要像下麵一樣執行即可:

當然,這是假定你是根據你用戶的分數做遞增的排序。如果你想傳回用戶及用戶的分數,你需要這樣執行:

ZRANGE user_scores 0 10 WITHSCORES

Agora Games就是一個很好的例子,用Ruby實現的,它的排行榜就是使用Redis來儲存資料的,你可以在這裡看到。

(5)、發佈/訂閱

最後(但肯定不是最不重要的)是Redis的發佈/訂閱功能。發佈/訂閱的使用場景確實非常多。我已看見人們在社交網絡連接中使用,還可作為基於發佈/訂閱的腳本觸發器,甚至用Redis的發佈/訂閱功能來建立聊天系統!(不,這是真的,你可以去核實)。

Redis提供的所有特性中,我感覺這個是喜歡的人最少的一個,雖然它為用戶提供如果此多功能。


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