Redis数据库面试

青旅半醒 2022-10-30 06:30 138阅读 0赞

### 目录 ###

*   *  一： Redis常用的命令：
     *  二： Redis中的事务：
     *   *  2.1: Redis事务与Mysql事务的区别？
     *  三： Redis中的乐观锁和悲观锁：
     *   *  3.1： 乐观锁：
         *  3.2：悲观锁：
     *  四：Redis中的管道
     *  五： Redis主从：
     *   *  5.1：哨兵机制：
         *  5.2： 流言协议：
         *  5.3： 投票协议：
         *  5.4：Redis主从复制的原理：
     *  六： Redis集群：
     *   *  6.1： 集群和单机的区别？
         *  6.2：集群的特点：
     *  七： Redis缓存：
     *   *  7.1： 如果让你搭建缓存架构，你会如何搭建？
         *  7.2： 缓存过期：
         *  7.3： 缓存淘汰：
         *  7.4： 缓存更新：
         *  7.5： 缓存穿透问题：
     *  八： Redis持久化：

## 一： Redis常用的命令： ##

*  1： 常见的键命令：
    
        # 1: 删除key:  del name
        # 2: 判断键是否存在： exists name 存在返回1，不存在返回0
        # 3：设置键有效期： expire name 30 设置30秒的有效期
        # 4：查看键的有效期: ttl name  键不存在返回-2
        # 5: 查看所有的键： keys *
        # 6: 清空数据库所有的key : flushdb
        # 7: 清屏： clear
 *  2： String类型：
    
        """
        # 得到与获取数据：
        1：set name renshanwen
        2: get name
        3: mset name1 renshanwen1 name2 renshanwen2
        4: mget name1 name2
        
        # 递增递减数字类字符串
        1： set age 28
        2: incr age  # 变成了29
        3: decr age # 变回28
        4: incrby age 30 # 变成28+30=58
        """
 *  3： 哈希类型：
    
        """
        1: 增加： 
        hset user name renshanwen
        hmset user name renshanwen age 23
        
        2: 删除:
        hdel user name # 删除值
        del name # 删除键
        
        3: 查看：
        hget user name
        hmget user name age
        """
 *  4： 列表类型：
    
        """
        # 1: 增加
        lpush mylist 1
        rpush mylist 10
        
        # 2: 删除
        lpop mylist 
        rpop mylist
        
        # 3: 遍历
        lrange mylist 0 -1
        """
 *  5： 集合类型：
    
        """
        # 1: 增加元素
        sadd myset 1
        sadd myset 1 2 3
        
        # 2: 删除元素
        srem myset 1
        srem myset 1 2 3
        
        # 3:遍历
        smembers myset
        
        # 4: 判断某个元素是否存在
        sismember myset 2
        """
 *  6：有序集合类型：
    
        """
        # 1: 增加元素
        zadd myzset 2 renshanwen 3 niuniu # 增加元素，顺便设置权重。
        
        # 2: 获取权重：
        zscore myzest renshanwen
        
        # 3:遍历元素
        zrange myzset 0 -1
        zrevrange myzset 0 -1 # 逆序
        zrangebyscore myzset 0 -1 # 按照权重遍历
        
        # 4: 删除元素
        zrem myszet renshanwen
        
        # 5: 增加权重
        zincry myset 2.0 renshanwen # 增大2.0的权重。
        """

## 二： Redis中的事务： ##

*  开启事务： multi : 开启事务，后续命令将加入事务中，这些命令不执行，而是加入队列中。
 *  执行事务： exec : 执行EXEC命令后，事务中的命令会执行，即使有错误也不会回滚。
 *  取消事务： discard : 取消事务，事务队列会清空，客户端退出事务状态。

### 2.1: Redis事务与Mysql事务的区别？ ###

"""
    答： Redis中的事务，不支持原子性和一致性。但是支持隔离性和持久性。即redis中的事务不支持回滚操作。
    """

## 三： Redis中的乐观锁和悲观锁： ##

### 3.1： 乐观锁： ###

*  watch 命令： 在事务开启之前设置数据的监听，当exec时，如果数据发生了改变，则事务自动取消。

### 3.2：悲观锁： ###

*  setnx命令 :

## 四：Redis中的管道 ##

*  1: 创建redis客户端对象 ：redis\_cli = StrictRedis(decode\_responses=True)
 *  2：创建管道 pipline = redis\_cli.pipeline(transaction=False)

## 五： Redis主从： ##

### 5.1：哨兵机制： ###

"""
    答: 哨兵是监视redis服务器的运行状态， 当服务器出现故障的时候，根据留言协议确定服务器是否下线，根据投票协议进行故障转移。
    """

### 5.2： 流言协议： ###

"""
    当某个哨兵ping自己监视的主机的时候，发现主机无法ping同，此时这个哨兵会向监听这个服务器的其他的哨兵询问，是否主机已经下线了，当确定主机下线的哨兵数量达到我们配置文件中的数目的时候，我们就确定主机客观下线。
    """

### 5.3： 投票协议： ###

"""
    当确认主服务器客观下线后, 哨兵会通过投票的方式 来授权其中一个哨兵主导故障转移处理。
    只有在大多数哨兵都参加投票 的前提下, 才会进行授权, 比如有5个哨兵, 则需要至少3个哨兵投票才可能授权。
    """

### 5.4：Redis主从复制的原理： ###

"""
    1: 从库向主库发送SYNC命令。
    2: 主库接收到SYNC命令后会开始在后台保存快照(RDB持久化过程)，并将期间接收到的写命令缓存起来。当快照完成后，主Redis会将快照文件和所有缓存的写命令发送给从Redis。
    3: 从Redis接收到后，会载入快照文件并且执行收到的缓存的命令。之后，主Redis每当接收到写命令时就会将命令发送从Redis，从而保证数据的一致。
    """

## 六： Redis集群： ##

### 6.1： 集群和单机的区别？ ###

*  1： 集群不再区分库，只是看做一个库(0号库)。
 *  2： 集群下不再支持事务，管道，多值操作。

### 6.2：集群的特点： ###

*  1： 至少三主三从。
 *  2：必须开启AOF持久化（命令持久化）。
 *  3：随机选择节点存储。
 *  4：默认集成了哨兵机制。

## 七： Redis缓存： ##

### 7.1： 如果让你搭建缓存架构，你会如何搭建？ ###

"""
    1: 前端使用浏览器，cache,sqlite3搭建前端的缓存。
    2: 后端采用代码中的大字典，全局变量搭建后端一级缓存。
    3: 使用redis数据库作为二级、三级。。。缓存。
    """

### 7.2： 缓存过期： ###

*  定时过期：
 *  惰性过期：
 *  定期过期：
 *  redis采用定期过期和惰性过期两种方式。默认每100秒检测一次，或者读/写一个key 的时候判断是否过期。

### 7.3： 缓存淘汰： ###

*  Redis内存达到上限的时候触发缓存淘汰。
 *  解释LRU：
    
        # 淘汰最近没有使用过的数据。
 *  解释LFU：
    
        # 淘汰使用次数最低的数据。
        # 但是新增加的数据往往使用次数要低于旧的数据，一次还实现了定期衰减机制。

### 7.4： 缓存更新： ###

"""
    # 1: 先更新数据库再更新缓存。
    当有 2 个请求同时更新数据，那么如果不使用分布式锁，将无法控制最后缓存的值到底是多少。也就是并发写的时候有问题。
    
    解决: 分布式锁。
    
    # 2:先删缓存，再更新数据库。
    这么做的问题：如果在删除缓存后，有客户端读数据，将可能读到旧数据，并有可能设置到缓存中，导致缓存中的数据一直是老数据。
    
    解决: 双删：（两个删除操作采用异步执行）队列:（当这个 key 不存在时，将其放入队列，串行执行，必须等到更新数据库完毕才能读取数据。）
    
    # 3: 先更新数据库，然后删除缓存。
    """

### 7.5： 缓存穿透问题： ###

*  缓存穿透：
    
        """
        如果频繁的访问没有的数据，导致直接大量请求直接访问MYSQL数据库，会导致MYSQL数据库异常。
        """
        解决办法： 
        1： 如果数据库不存在的值，我们在缓存中设置值为Null,等真正有了这个值再更新缓存。
        2：布隆过滤器： 算法（用来判断某个数据是否在集合中）采用位图 + 随机映射函数。
 *  缓存雪崩：
    
        """
        如果大量缓存数据都在同一个时间过期, 那么很可能出现 缓存集体失效, 会导致所有的请求都直接访问数据库, 导致数据库压力过大。
        """
        
        解决: 
        	1:设置过期时间时添加随机值, 让过期时间进行一定程度分散，避免同一时间集体失效。
            2:采用多级缓存，不同级别缓存设置的超时时间不同，即使某个级别缓存都过期，也有其他级别缓存兜底。

## 八： Redis持久化： ##

*  RDB快照持久化(默认)：存储的是数据
    
        """
        执行持久化有两大条件: 执行 BGSAVE命令 或者 关闭redis
        配置文件中指明了，多长时间执行一次持久化。
        """
 *  AOF追加文件持久化：存储的是执行命令。
    
        # 配置文件中增加配置项： 
        appendonly yes  # 是否开启AOF
        appendfilename "appendonly.aof"  # AOF文件
 *  Redis中可以同时配置两种持久化方案。