Redis

Redis 是什么？ #

Redis 本质上是一个 Key-Value 类型的内存数据库，很像 memcached，整个数据库统统加载在内存当中进行操作。

因为是纯内存操作，Redis 的性能非常出色，每秒可以处理超过 10 万次读写操作，是已知性能最快的 Key-Value DB。

Redis 可以用来实现很多有用的功能:

1. 用它的 List 来做 FIFO 双向链表，实现一个轻量级的高性能消息队列服务

2. 用它的 Set 可以做高性能的 tag 系统

3. Redis 也可以对存入的 Key-Value 设置 expire 时间，因此也可以被当作一 个功能加强版的 memcached 来用

使用 redis 有哪些好处？ #

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)

支持丰富数据类型，支持 string，list，set，zset，hash

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

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

Memcached 与 Redis 的区别都有哪些？ #

1. 存储方式: Memcached 把数据全部存在内存之中，断电后会挂掉，数据不能超过内存大小。 Redis 有部份存在硬盘上，这样能保证数据的持久性。

2. 数据支持类型: Memcached 对数据类型支持相对简单。 Redis 有复杂的数据类型。

redis 相比 memcached 有哪些优势？ #

1. memcached 所有的值均是简单的字符串，redis 作为其替代者，支持更为丰富的数据类型

2. redis 的速度比 memcached 快很多

3. redis 可以持久化其数据

为什么用 redis #

假如用户第一次访问数据库中的某些数据。这个过程会比较慢，因为是从硬盘上读取的。将该用户访问的数据存在数缓存中，这样下一次再访问这些数据的时候就可以直接从缓存中获取了。操作缓存就是直接操作内存，所以速度相当快。如果数据库中的对应数据改变的之后，同步改变缓存中相应的数据即可！

直接操作缓存能够承受的请求是远远大于直接访问数据库的，所以我们可以考虑把数据库中的部分数据转移到缓存中去，这样用户的一部分请求会直接到缓存这里而不用经过数据库。

Redis 的持久化机制是什么？各自的优缺点？ #

RDB：是 Redis DataBase 缩写快照 #

RDB 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。

1. 只有一个文件 dump.rdb，方便持久化。

2. 容灾性好，一个文件可以保存到安全的磁盘

AOF：持久化： #

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到单独的日志文件中，当重启 Redis 会重新将持久化的日志中文件恢复数据。

Redis 的过期策略和内存淘汰机制 #

过期策略 #

redis 采用的是定期删除 + 惰性删除策略

定期删除，redis 默认每个 100ms 检查，是否有过期的 key, 有过期 key 则删除。需要说明的是，redis 不是每个 100ms 将所有的 key 检查一次，而是随机抽取进行检查 (如果每隔 100ms, 全部 key 进行检查，redis 岂不是卡死)。因此，如果只采用定期删除策略，会导致很多 key 到时间没有删除。

于是，惰性删除派上用场。也就是说在你获取某个 key 的时候，redis 会检查一下，这个 key 如果设置了过期时间那么是否过期了？如果过期了此时就会删除。

内存淘汰机制 #

如果定期删除没删除 key。然后你也没即时去请求 key，也就是说惰性删除也没生效。这样，redis 的内存会越来越高。那么就应该采用内存淘汰机制。 在 redis.conf 中有一行配置

# maxmemory-policy volatile-lru

该配置就是配内存淘汰策略的

1. noeviction：当内存不足以容纳新写入数据时，新写入操作会报错。应该没人用吧。

2. allkeys-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，移除最近最少使用的 key。推荐使用，目前项目在用这种。

3. allkeys-random：当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，随机移除某个 key。应该也没人用吧，你不删最少使用 Key, 去随机删。

4. volatile-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，移除最近最少使用的 key。这种情况一般是把 redis 既当缓存，又做持久化存储的时候才用。不推荐

5. volatile-random：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，随机移除某个 key。依然不推荐

6. volatile-ttl：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，有更早过期时间的 key 优先移除。不推荐

Redis 主要消耗什么物理资源？ #

内存

Redis 的内存用完了会发生什么？ #

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容。

缓存穿透和缓存雪崩 #

缓存穿透 #

缓存穿透，即黑客故意去请求缓存中不存在的数据，导致所有的请求都怼到数据库上，从而数据库连接异常。

缓存雪崩 #

即缓存同一时间大面积的失效，这个时候又来了一波请求，结果请求都怼到数据库上，从而导致数据库连接异常。 使缓存集中失效的原因：

1. redis服务器挂掉了。

2. 对缓存数据设置了相同的过期时间，导致某时间段内缓存集中失效。

如何解决缓存集中失效：

1. 针对原因1，可以实现redis的高可用，Redis Cluster 或者 Redis Sentinel(哨兵) 等方案。

2. 针对原因2，设置缓存过期时间时加上一个随机值，避免缓存在同一时间过期。

3. 使用双缓存策略，设置两个缓存，原始缓存和备用缓存，原始缓存失效时，访问备用缓存，备用缓存失效时间设置长点。

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 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）。 可以设置成最近最少使用的数据淘汰。