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Python面试官问Redis的相关问题,看完这篇文章就够了

最近写了一篇自己搭建redis集群并在自己项目中使用的文章,今天早上看别人写的面经发现redis在面试中还是比较常问的(我是python方向)。所以查阅官方文档以及他人造好的轮子,总结了一些redis面试和学习中你必须掌握的问题。事无巨细,不可能囊括到所有内容,尽量把比较常见的写出来。

作者:爱编程的南风来源:今日头条|2018-04-23 11:00

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Python面试官问Redis的相关问题,看完这篇文章就够了

最近写了一篇自己搭建redis集群并在自己项目中使用的文章,今天早上看别人写的面经发现redis在面试中还是比较常问的(我是python方向)。所以查阅官方文档以及他人造好的轮子,总结了一些redis面试和学习中你必须掌握的问题。事无巨细,不可能囊括到所有内容,尽量把比较常见的写出来

什么是Redis?

安装Redis Redis的代码遵循ANSI-C编写,可以在所有POSIX系统(如Linux, *BSD, Mac OS X, Solaris等)上安装运行。而且Redis并不依赖任何非标准库,也没有编译参数必需添加。redis的安装出奇的简单,这可能也是他风靡的一个原因,让人很容易上手.Redis 是一个使用 C 语言写成的,开源的 key-value 数据库。。和Memcached类似,它支持存储的value类型相对更多,包括string(字符串)、list(链表)、set(集合)、zset(sorted set --有序集合)和hash(哈希类型)。这些数据类型都支持push/pop、add/remove及取交集并集和差集及更丰富的操作,而且这些操作都是原子性的。在此基础上,redis支持各种不同方式的排序。与memcached一样,为了保证效率,数据都是缓存在内存中。区别的是redis会周期性的把更新的数据写入磁盘或者把修改操作写入追加的记录文件,并且在此基础上实现了master-slave(主从)同步。目前,Vmware在资助着redis项目的开发和维护。

Redis与Memcached的区别与比较

1 、Redis不仅仅支持简单的k/v类型的数据,同时还提供list,set,zset,hash等数据结构的存储。memcache支持简单的数据类型,String。

2 、Redis支持数据的备份,即master-slave模式的数据备份。

3 、Redis支持数据的持久化,可以将内存中的数据保持在磁盘中,重启的时候可以再次加载进行使用,而Memecache把数据全部存在内存之中

4、 redis的速度比memcached快很多

5、Memcached是多线程,非阻塞IO复用的网络模型;Redis使用单线程的IO复用模型。

Python面试官问Redis的相关问题,看完这篇文章就够了

如果想要更详细了解的话,可以查看慕课网上的这篇手记(非常推荐) :《脚踏两只船的困惑 - Memcached与Redis》:www.imooc.com/article/235…

Redis与Memcached的选择

终极策略: 使用Redis的String类型做的事,都可以用Memcached替换,以此换取更好的性能提升; 除此以外,优先考虑Redis;

使用redis有哪些好处?

(1) 速度快,因为数据存在内存中,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)支持丰富数据类型,支持string,list,set,sorted set,hash

(3) 支持事务,操作都是原子性,所谓的原子性就是对数据的更改要么全部执行,要么全部不执行

(4) 丰富的特性:可用于缓存,消息,按key设置过期时间,过期后将会自动删除

Redis常见数据结构使用场景

1. String

常用命令: set,get,decr,incr,mget 等。

String数据结构是简单的key-value类型,value其实不仅可以是String,也可以是数字。常规key-value缓存应用;常规计数:微博数,粉丝数等。

Python面试官问Redis的相关问题,看完这篇文章就够了

2.Hash

常用命令: hget,hset,hgetall 等。

Hash是一个string类型的field和value的映射表,hash特别适合用于存储对象。 比如我们可以Hash数据结构来存储用户信息,商品信息等等。

举个例子: 最近做的一个电商网站项目的首页就使用了redis的hash数据结构进行缓存,因为一个网站的首页访问量是最大的,所以通常网站的首页可以通过redis缓存来提高性能和并发量。我用jedis客户端来连接和操作我搭建的redis集群或者单机redis,利用jedis可以很容易的对redis进行相关操作,总的来说从搭一个简单的集群到实现redis作为缓存的整个步骤不难。感兴趣的可以看我昨天写的这篇文章:

《一文轻松搞懂redis集群原理及搭建与使用》: juejin.im/post/5ad54d…

3.List

常用命令: lpush,rpush,lpop,rpop,lrange等

list就是链表,Redis list的应用场景非常多,也是Redis最重要的数据结构之一,比如微博的关注列表,粉丝列表,最新消息排行等功能都可以用Redis的list结构来实现。

Redis list的实现为一个双向链表,即可以支持反向查找和遍历,更方便操作,不过带来了部分额外的内存开销。

4.Set

常用命令:sadd,spop,smembers,sunion 等

set对外提供的功能与list类似是一个列表的功能,特殊之处在于set是可以自动排重的。当你需要存储一个列表数据,又不希望出现重复数据时,set是一个很好的选择,并且set提供了判断某个成员是否在一个set集合内的重要接口,这个也是list所不能提供的。

在微博应用中,可以将一个用户所有的关注人存在一个集合中,将其所有粉丝存在一个集合。Redis可以非常方便的实现如共同关注、共同喜好、二度好友等功能。

5.Sorted Set

常用命令: zadd,zrange,zrem,zcard等

和set相比,sorted set增加了一个权重参数score,使得集合中的元素能够按score进行有序排列。

举例: 在直播系统中,实时排行信息包含直播间在线用户列表,各种礼物排行榜,弹幕消息(可以理解为按消息维度的消息排行榜)等信息,适合使用Redis中的SortedSet结构进行存储。

MySQL里有2000w数据,Redis中只存20w的数据,如何保证Redis中的数据都是热点数据(redis有哪些数据淘汰策略???)

相关知识:redis 内存数据集大小上升到一定大小的时候,就会施行数据淘汰策略(回收策略)。redis 提供 6种数据淘汰策略:

  1. volatile-lru:从已设置过期时间的数据集(server.db[i].expires)中挑选最近最少使用的数据淘汰

  2. volatile-ttl:从已设置过期时间的数据集(server.db[i].expires)中挑选将要过期的数据淘汰

  3. volatile-random:从已设置过期时间的数据集(server.db[i].expires)中任意选择数据淘汰

  4. allkeys-lru:从数据集(server.db[i].dict)中挑选最近最少使用的数据淘汰

  5. allkeys-random:从数据集(server.db[i].dict)中任意选择数据淘汰

  6. no-enviction(驱逐):禁止驱逐数据

Redis的并发竞争问题如何解决?

Redis为单进程单线程模式,采用队列模式将并发访问变为串行访问。Redis本身没有锁的概念,Redis对于多个客户端连接并不存在竞争,但是在Jedis客户端对Redis进行并发访问时会发生连接超时、数据转换错误、阻塞、客户端关闭连接等问题,这些问题均是由于客户端连接混乱造成。对此有2种解决方法:

1.客户端角度,为保证每个客户端间正常有序与Redis进行通信,对连接进行池化,同时对客户端读写Redis操作采用内部锁synchronized。 

2.服务器角度,利用setnx实现锁。

注:对于第一种,需要应用程序自己处理资源的同步,可以使用的方法比较通俗,可以使用synchronized也可以使用lock;第二种需要用到Redis的setnx命令,但是需要注意一些问题。

Redis数据结构

redis 的作者antirez曾称其为一个数据结构服务器(data structures server),这是一个非常准确的表述,redis的所有功能就是将数据以其固有的几种结构保存,并提供给用户操作这几种结构的接口。我们可以想象我们在各种语言中的那些固有数据类型及其操作。

redis目前提供四种数据类型:string,list,set及zset(sorted set)和Hash。

  • string是最简单的类型,你可以理解成与Memcached一模一个的类型,一个key对应一个value,其上支持的操作与Memcached的操作类似。但它的功能更丰富。

  • list是一个链表结构,主要功能是push、pop、获取一个范围的所有值等等。操作中key理解为链表的名字。

  • set是集合,和我们数学中的集合概念相似,对集合的操作有添加删除元素,有对多个集合求交并差等操作。操作中key理解为集合的名字。

  • zset是set的一个升级版本,他在set的基础上增加了一个顺序属性,这一属性在添加修改元素的时候可以指定,每次指定后,zset会自动重新按新的值调整顺序。可以理解了有两列的mysql表,一列存value,一列存顺序。操作中key理解为zset的名字。

  • Hash数据类型允许用户用Redis存储对象类型,Hash数据类型的一个重要优点是,当你存储的数据对象只有很少几个key值时,数据存储的内存消耗会很小.更多关于Hash数据类型的说明请见:http://code.google.com/p/redis/wiki/Hashes

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Redis数据存储

redis的存储分为内存存储、磁盘存储和log文件三部分,配置文件中有三个参数对其进行配置。

save seconds updates,save配置,指出在多长时间内,有多少次更新操作,就将数据同步到数据文件。这个可以多个条件配合,比如默认配置文件中的设置,就设置了三个条件。

appendonly yes/no ,appendonly配置,指出是否在每次更新操作后进行日志记录,如果不开启,可能会在断电时导致一段时间内的数据丢失。因为redis本身同步数据文件是按上面的save条件来同步的,所以有的数据会在一段时间内只存在于内存中。

appendfsync no/always/everysec ,appendfsync配置,no表示等操作系统进行数据缓存同步到磁盘,always表示每次更新操作后手动调用fsync()将数据写到磁盘,everysec表示每秒同步一次。

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【责任编辑:庞桂玉 TEL:(010)68476606】

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