关于redis的面试问题

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2022-06-06 14:08 190阅读 0赞

1.redis的底层数据存储结构问题

**redis并不是简单的key-value数据容器，不能将其理解为静态存储数据，它是动态交互的数据结构服务器，可以被用作缓存，高性能k-v数据库等。**

**   它支持很多种类型的数据结构，不仅支持string类型的value，还支持很多种复杂类型的数据。以下简单列出redis支持的数据类型：**

**   1）.安全二进制氏String类型：将String类型作为元素值；**

问题：计数

一般情况都需要额外使用锁来避免并发写的问题。

解决方法：

使用`incr`命令来实现原子递增，使用`get/set`来重置计数状态。

> 与memcached相同，可作为key/value数据库，例如session共享。

**   2）.List类型：根据插入顺序的String类型为元素的集合，基于Linked List实现，非Array型；**

利用`push`和`pop`操作可以实现消息队列，也可以实现关注列表、粉丝/在线好友列表等功能。

**问题**：显示最新的项目列表

SELECT * FROM foo WHERE ... ORDER BY TIME DESC LIMIT 10;

数据库上的查询语句如上，随着数据的增多，排序会越来越慢。  
解决方法：

*  为每一条数据选择一个唯一的ID（可选自增ID）
 *  缓存最新的N个数据，利用`redis`做数据缓存（`list`结构不断LPUSH最新的数据）
 *  当查询内容超过`redis`缓存内容后，才会穿透缓存访问数据库

**消息队列**的实现：

*  用`list`数据结构作为channel
 *  生产者lpush消息
 *  消费者rpop消息
 *  设定超时时间

> 上述消息队列与PUB/SUB相比，不会丢失数据，但也没有失败重传的机制（也就是没有消息状态）

**   3）.Set类型：无重复且无序的String类型为元素的集合；**

`smembers`可以用来实现好友列表中判断是否为已存在好友或关注好友，也可以通过集合操作来实现共同好友、共同兴趣、共同关注列表等。

**问题**：判断微博的共同好友、共同兴趣、是否为关注好友  
解决方法：

*  利用set集合存储用户的好友ID
 *  通过`sismembers`判断用户是否存在好友集合中
 *  通过`sinter`来判断两个好友集合的共同好友
 *  通过`sunion`来获取两个集合的所有好友
 *  通过`sdiff`来获取两个集合的非共同好友，用于好友推荐

**   4）.Sorted Set类型：无重复且有序的String类型为元素的集合；**

`score`可以用来实现权重队列，也可以实现按时间、评分的自动排序列表。

**问题**：在线游戏实时排行榜  
在线游戏的排行榜都需要实时更新操作，不可能去频繁地更改关系型数据库，  
解决方法：

*  为用户设置唯一的ID，采用`sorted set`来存储用户的得分情况
 *  利用有序集合来对用户得分进行排名，这里不可能存储全部的用户，可能只关心前100个用户，那么就需要在redis之外做限制

**问题**：新闻排序  
新闻排序是按照新闻的关注度（点击率）和时间做排序，

score = points / (time^alpha)

上面的公式可以说明，点击率越高，越可能获得更多的评分；时间越久远，也会降低新闻的评分。因此，需要有一个专门用于计算新闻评分的进程，实时地处理最新的N条数据  
解决方法：

*  拉取最新的N条数据
 *  计算各个数据的评分
 *  添加到有序集合中

**   5）.Hash类型：映射域到值类型的数据结构，其中域和值都是String类型；**

`hash`两种实现方式，

*  当数据较少时，为了节省内存采用线性存储来节省空间
 *  当数据较多时，才会使用hashmap来降低时间复杂度

**问题**：商品维度计数  
商品有各种计数（喜欢、评论、鉴定、浏览等）  
解决方法：  
使用`hash`的`field`字段来存储喜欢、评论等计数值。

同理，用户维度计数（动态、关注、粉丝、喜欢、发帖等）。

> 该存储结构适用于常用的商品、热门新闻动态等经常被大量访问的数据对象。

2.redis的add方法和set方法比较

**如果key已经存在，则调用Redis.Add(key, value)则不能添加或修改此key的内容value；这样的话，我们在添加一个key和value的时候，不得不判断一次ContainsKey(key)，这样的话，就引起了两次搜索Reids的Hash Table的过程。 **

**   测试发现Redis的方法Set(key, value)， 就相当于字典Dictionary.TryGetValue(key, out value)。完全实现了一次搜索，既可以新增数据 和 同时修改数据（如果之前key不存在）。**

## 3.redis与memcached ##

*  redis支持更多的数据结构
 *  memcached仅支持String类型的字符串
 *  redis可以实现持久化存储，memcached不能实现
 *  **底层的实现不同，与客户端的通信协议不同**

> redis支持两种存储方式：rdb-snapshot(快照)和aof(append only mode)，rdb快照是定时将内存快照持久化到硬盘，但是有一个存储的时间间隔在这个间隔的过程中（crash会丢失数据），aof是在写入数据的同时将操作命令保存到日志（不会丢失数据，但操作日志管理维护成本高）

*  redis单线程，memcached是多线程的
 *  redis修改libevent实现小巧的epoll，memcached完全依赖libevent（性能影响）
 *  memcached使用CAS避免资源竞争修改，redis提供了事务功能

> CAS是通过为每一个cacke key设置一个隐藏的cas token作为版本号，每次set操作都会检查并更新token

**如有披露或问题欢迎留言或者入群探讨**

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