本篇文章给大家带来了关于Redis面试时常被问到的一些问题总结,模拟一下面试官在Redis这个话题上是如何一步一步深入,全面考察候选人对于Redis的掌握情况,希望对大家有帮助。
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redis面试中常被问到的12个重点
Redis是面试中绕不过的槛,只要在简历中写了用过Redis,肯定逃不过。
小张:
面试官,你好。我是来参加面试的。
面试官:
你好,小张。我看了你的简历,熟练掌握Redis,那么我就随便问你几个Redis相关的问题吧。首先我的问题是,Redis是单线程还是多线程呢?
小张:
Redis不同版本之间采用的线程模型是不一样的,在Redis4.0版本之前使用的是单线程模型,在4.0版本之后增加了多线程的支持。
在4.0之前虽然我们说Redis是单线程,也只是说它的网络I/O线程以及Set 和 Get操作是由一个线程完成的。但是Redis的持久化、集群同步还是使用其他线程来完成。
4.0之后添加了多线程的支持,主要是体现在大数据的异步删除功能上,例如 unlink key
、flushdb async
、flushall async
等
面试官:
回答的很好,那为什么Redis在4.0之前会选择使用单线程?而且使用单线程还那么快?
小张:
选择单线程个人觉得主要是使用简单,不存在锁竞争,可以在无锁的情况下完成所有操作,不存在死锁和线程切换带来的性能和时间上的开销,但同时单线程也不能完全发挥出多核CPU的性能。
至于为什么单线程那么快我觉得主要有以下几个原因:
Redis 的大部分操作都在内存中完成,内存中的执行效率本身就很快,并且采用了高效的数据结构,比如哈希表和跳表。
使用单线程避免了多线程的竞争,省去了多线程切换带来的时间和性能开销,并且不会出现死锁。
采用 I/O 多路复用机制处理大量客户端的Socket请求,因为这是基于非阻塞的 I/O 模型,这就让Redis可以高效地进行网络通信,I/O的读写流程也不再阻塞。
面试官:
不错,那Redis是如何实现数据不丢失的呢?
小张:
Redis数据是存储在内存中的,为了保证Redis数据不丢失,那就要把数据从内存存储到磁盘上,以便在服务器重启后还能够从磁盘中恢复原有数据,这就是Redis的数据持久化。Redis数据持久化有三种方式。
AOF 日志(Append Only File,文件追加方式):记录所有的操作命令,并以文本的形式追加到文件中。
RDB 快照(Redis DataBase):将某一个时刻的内存数据,以二进制的方式写入磁盘。
混合持久化方式:Redis 4.0 新增了混合持久化的方式,集成了 RDB 和 AOF 的优点。
面试官:
那你分别说说 AOF和 RDB的实现原理吧。
小张:
AOF采用的是写后日志的方式,Redis先执行命令把数据写入内存,然后再记录日志到文件中。AOF日志记录的是操作命令,不是实际的数据,如果采用AOF方法做故障恢复时需要将全量日志都执行一遍。
RDB采用的是内存快照的方式,它记录的是某一时刻的数据,而不是操作,所以采用RDB方法做故障恢复时只需要直接把RDB文件读入内存即可,实现快速恢复。
面试官:
你刚提到了AOF采用的是 “写后日志” 的方式,我们平时用的MySQL则采用的是 “写前日志”,那 Redis为什么要先执行命令,再把数据写入日志呢?
小张:额头开始冒汗,问的是些啥问题呀。。。
额,这个主要是由于Redis在写入日志之前,不对命令进行语法检查,所以只记录执行成功的命令,避免出现记录错误命令的情况,而且在命令执行后再写日志不会阻塞当前的写操作。
面试官:
那 后写日志又有什么风险呢?
小张:
我... 这个我不会。
面试官:
好吧,后写日志主要有两个风险可能会发生:
数据可能会丢失:如果 Redis 刚执行完命令,此时发生故障宕机,会导致这条命令存在丢失的风险。
可能阻塞其他操作:AOF 日志其实也是在主线程中执行,所以当 Redis 把日志文件写入磁盘的时候,还是会阻塞后续的操作无法执行。
我还有个问题是 RDB做快照时会阻塞线程吗?
小张:
Redis 提供了两个命令来生成 RDB 快照文件,分别是 save 和 bgsave。save 命令在主线程中执行,会导致阻塞。而 bgsave 命令则会创建一个子进程,用于写入 RDB 文件的操作,避免了对主线程的阻塞,这也是 Redis RDB 的默认配置。
面试官:
RDB 做快照的时候数据能修改吗?
小张:
save是同步的会阻塞客户端命令,bgsave的时候是可以修改的。
面试官:
那Redis是怎么解决在bgsave做快照的时候允许数据修改呢?
小张:(你咋还问。。。我™不会啊!)
额,这个我不太清楚...
面试官:
这里主要是利用bgsave
的子线程实现的,具体操作如下:
如果主线程执行读操作,则主线程和 bgsave
子进程互相不影响;
如果主线程执行写操作,则被修改的数据会复制一份副本,然后 bgsave
子进程会把该副本数据写入 RDB 文件,在这个过程中,主线程仍然可以直接修改原来的数据。
要注意,Redis 对 RDB 的执行频率非常重要,因为这会影响快照数据的完整性以及 Redis 的稳定性,所以在 Redis 4.0 后,增加了 AOF 和 RDB 混合的数据持久化机制: 把数据以 RDB 的方式写入文件,再将后续的操作命令以 AOF 的格式存入文件,既保证了 Redis 重启速度,又降低数据丢失风险。
小张:
学到了学到了。
面试官:
那你再跟我说说Redis如何实现高可用吧?
小张:
Redis实现高可用主要有三种方式:主从复制、哨兵模式,以及 Redis 集群。
主从复制
将从前的一台 Redis 服务器,同步数据到多台从 Redis 服务器上,即一主多从的模式,这个跟MySQL主从复制的原理一样。
哨兵模式
使用 Redis 主从服务的时候,会有一个问题,就是当 Redis 的主从服务器出现故障宕机时,需要手动进行恢复,为了解决这个问题,Redis 增加了哨兵模式(因为哨兵模式做到了可以监控主从服务器,并且提供自动容灾恢复的功能)。
Redis Cluster(集群)
Redis Cluster 是一种分布式去中心化的运行模式,是在 Redis 3.0 版本中推出的 Redis 集群方案,它将数据分布在不同的服务器上,以此来降低系统对单主节点的依赖,从而提高 Redis 服务的读写性能。
面试官:
使用哨兵模式在数据上有副本数据做保证,在可用性上又有哨兵监控,一旦master宕机会选举salve节点为master节点,这种已经满足了我们的生产环境需要,那为什么还需要使用集群模式呢?
小张:
额,哨兵模式归根节点还是主从模式,在主从模式下我们可以通过增加salve节点来扩展读并发能力,但是没办法扩展写能力和存储能力,存储能力只能是master节点能够承载的上限。所以为了扩展写能力和存储能力,我们就需要引入集群模式。
面试官:
集群中那么多Master节点,redis cluster在存储的时候如何确定选择哪个节点呢?
小张:
这应该是使用了某种hash算法,但是我不太清楚。。。
面试官:
那好,今天的面试就到这里吧,你先回去等我们的面试通知。
小张:
好的,谢谢面试官,你能告诉我redis cluster怎么实现节点选择的吗?
面试官:
Redis Cluster采用的是类一致性哈希算法实现节点选择的,至于什么是一致性哈希算法你自己回去看看。
Redis Cluster将自己分成了16384个Slot(槽位),哈希槽类似于数据分区,每个键值对都会根据它的 key,被映射到一个哈希槽中,具体执行过程分为两大步。
根据键值对的 key,按照 CRC16 算法计算一个 16 bit 的值。
再用 16bit 值对 16384 取模,得到 0~16383 范围内的模数,每个模数代表一个相应编号的哈希槽。
每个Redis节点负责处理一部分槽位,加入你有三个master节点 ABC,每个节点负责的槽位如下:
这样就实现了cluster节点的选择。
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Redis的数据模型和结构包括五种主要类型:1.字符串(String):用于存储文本或二进制数据,支持原子操作。2.列表(List):有序元素集合,适合队列和堆栈。3.集合(Set):无序唯一元素集合,支持集合运算。4.有序集合(SortedSet):带分数的唯一元素集合,适用于排行榜。5.哈希表(Hash):键值对集合,适合存储对象。

Redis的数据库方法包括内存数据库和键值存储。1)Redis将数据存储在内存中,读写速度快。2)它使用键值对存储数据,支持复杂数据结构,如列表、集合、哈希表和有序集合,适用于缓存和NoSQL数据库。

Redis是一个强大的数据库解决方案,因为它提供了极速性能、丰富的数据结构、高可用性和扩展性、持久化能力以及广泛的生态系统支持。1)极速性能:Redis的数据存储在内存中,读写速度极快,适合高并发和低延迟应用。2)丰富的数据结构:支持多种数据类型,如列表、集合等,适用于多种场景。3)高可用性和扩展性:支持主从复制和集群模式,实现高可用性和水平扩展。4)持久化和数据安全:通过RDB和AOF两种方式实现数据持久化,确保数据的完整性和可靠性。5)广泛的生态系统和社区支持:拥有庞大的生态系统和活跃社区,

Redis的关键特性包括速度、灵活性和丰富的数据结构支持。1)速度:Redis作为内存数据库,读写操作几乎瞬时,适用于缓存和会话管理。2)灵活性:支持多种数据结构,如字符串、列表、集合等,适用于复杂数据处理。3)数据结构支持:提供字符串、列表、集合、哈希表等,适合不同业务需求。

Redis的核心功能是高性能的内存数据存储和处理系统。1)高速数据访问:Redis将数据存储在内存中,提供微秒级别的读写速度。2)丰富的数据结构:支持字符串、列表、集合等,适应多种应用场景。3)持久化:通过RDB和AOF方式将数据持久化到磁盘。4)发布订阅:可用于消息队列或实时通信系统。

Redis支持多种数据结构,具体包括:1.字符串(String),适合存储单一值数据;2.列表(List),适用于队列和栈;3.集合(Set),用于存储不重复数据;4.有序集合(SortedSet),适用于排行榜和优先级队列;5.哈希表(Hash),适合存储对象或结构化数据。

Redis计数器是一种使用Redis键值对存储来实现计数操作的机制,包含以下步骤:创建计数器键、增加计数、减少计数、重置计数和获取计数。Redis计数器的优势包括速度快、高并发、持久性和简单易用。它可用于用户访问计数、实时指标跟踪、游戏分数和排名以及订单处理计数等场景。

使用 Redis 命令行工具 (redis-cli) 可通过以下步骤管理和操作 Redis:连接到服务器,指定地址和端口。使用命令名称和参数向服务器发送命令。使用 HELP 命令查看特定命令的帮助信息。使用 QUIT 命令退出命令行工具。


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