Redis面试篇1

1、为什么要用缓存？

• 使用缓存的目的就是提升读写性能。在实际的业务场景下，更多的是为了提升读性能，带来更好的性能和并发量。Redis的读写性能比MySQL好的多，我们就可以把MySQL中的热点数据缓存到Redis，提升读取性能，同时减轻了MySQL的读取压力。

2、什么是Redis？

• Redis是一个高性能的内存数据存储系统，也可以称为键值存储系统。它支持多种数据结构，包括字符串、哈希、列表、集合、有序集合等，还提供了一些高级功能，如发布订阅、事务、Lua脚本等。Redis的特点是数据存储在内存中，可以快速读写，同时支持数据持久化到磁盘中。Redis还具有分布式特性，可以通过分片和赋值来实现高可用和高扩展性。
• Redis主要应用于缓存、会话存储、消息队列、排行榜等场景，具有快速、稳定、可靠等优点。由于其出色的性能和易用性，Redis已经成为最受欢迎的内存数据库之一。

3、使用Redis有哪些好处？

• 使用Redis有以下几个好处

1. 高性能：Redis将数据存储在内存中，读写速度非常快，可以达到几十万甚至上百万QPS，特别适合高并发场景。
2. 数据结构丰富：Redis支持多种数据结构，如字符串、哈希、列表、集合、有序集合等，可以满足不同场景下的需求。
3. 持久化：Redis支持将数据持久化到磁盘中，以保证数据的安全性和可恢复性。
4. 分布式特性：Redis支持分片和复制，可以实现高可用和高扩展性，支持数据在多台服务器之间的共享。
5. 丰富的功能：Redis提供了许多高级功能，如事务、Lua脚本、发布订阅、过期策略等，可以满足更加复杂的业务需求。

4、说一下Redis有什么优点和缺点？

• 优点：
  1. 高性能：Redis使用C语言编写，采用单线程模型，将数据全部存储在内存中，加上异步I/O和时间驱动机制等优化，使得Redis在读写数据时的性能非常高。
  2. 数据结构丰富：Redis支持多种数据结构，如字符串、列表、哈希表、集合、有序集合等，这些数据结构可以满足不同的业务需求。
  3. 持久化机制：Redis提供了两张持久化机制，即RDB和AOF，可以将内存中的数据持久化到磁盘上，保证了数据的可靠性和安全性。
  4. 高可用性：Redis提供了主从复制和Sentinel机制，可以实现数据的高可用性和容错能力。
• 缺点：
  1. 内存受限：Redis将所有数据存储在内存中，如果数据量很大，会受到内存大小的限制，不适合存储大规模数据。
  2. 持久化机制可能带来性能损失：由于Redis提供了持久化机制，数据需要同步到磁盘上，真会导致写入性能的下降。
  3. 单线程模型可能存在瓶颈：尽管Redis采用了单线程模型，但是在极端情况下，可能会出现性能瓶颈，影响系统性能。
  4. 不支持多机数据共享：Redis不支持多机数据共享，需要使用其他技术如主从复制和Sentinel机制来实现高可用性和容错能力。

5、为什么要用Redis而不是用Memcached呢？

• Redis和Memcached都是流行的内存缓存系统，它们都可以在内存中快速读写数据，但是在一些方面有所不同，下面是Redis相较于Memcached的一些优点
  1. 数据结构更丰富：Redis支持多种数据结构，例如字符串、哈希、列表、集合、有序集合等，这些数据结构可以直接映射到实际的数据模型中，方便业务开发和数据处理。
  2. 多种持久化方式：Redis支持多种持久化方式，包括哦RDB（快照）和AOF（日志），这些持久化方式可以保证数据的安全性和可恢复性。
  3. 多种复制方式：Redis支持主从复制和哨兵模式，可以实现高可用和自动故障转移，而Memcached则需要通过第三方工具来实现高可用。
  4. 更好的性能：Redis在读写性能和并发能力上相较于Memcached更好，尤其是在多核CPU环境下，Redis可以充分利用多核的优势，提高系统的吞吐量。
  5. 更丰富的功能：Redis提供了更丰富的功能，如事务、Lua脚本、发布订阅、过期策略等，可以满足更加负载的业务需求。

6、说说Redis线程模型

• Redis采用单线程模型，也就是说所有的请求都由同一个线程来处理。这个线程主要负责网络IO、请求解析、命令执行和数据返回等业务。Redis内部通过事件驱动机制来实现异步IO操作，包括文件事件和时间事件。具体来说，Redis在启动时会创建一个事件处理器，来监听客户端套接字的读写事件，并在事件发生时触发响应的回调函数来处理事件。
• Redis单线程模型的优点是代码简洁、易于维护和调试，同时可以避免多线程并发带来的同步和锁的问题。此外，Redis还采用了多路复用机制，可以将多个客户端的请求合并到一起，减少IO操作的次数，提高系统的吞吐量和响应速度。
• 当然，Redis的单线程模型也存在一些缺点，如无法充分利用多核CPU的优势，容易受到单点故障的影响等。为了解决这些问题，Redis引入了多个进程和多个实例的方案，如主从复制、哨兵模式和集群模式等。这些方案可以提高系统的可用性和扩展性，同时保持了Redis简洁、高效的特点。

7、为什么Redis单线程模型效率也能这么高？

1. C语言实现，效率高
2. 纯内存操作
3. 基于非阻塞的IO复用模型机制
4. 单线程的话可以避免多线程的频繁上下文切换问题
5. 丰富的数据结构，全程采用哈希结构，读取速度非常快，对数据存储进行了一些优化，例如压缩表、跳表等。

8、为什么Redis需要把所有数据放到内存中？

• Redis之所以将所有数据都放在内存中，是因为它设计的目标是高性能、高吞吐量和低延迟，而内存访问的速度比磁盘访问的速度快很多。如果数据存储在硬盘中，磁盘I/O会严重影响Redis的性能。而且Redis还提供了数据持久化功能，不用担心服务器重启对内存中数据的影响。

9、Redis的同步机制了解吗？

• Redis支持主从同步和从从同步，而在进行第一次主从同步时，需要现在主节点上执行BGSAVE命令，将当前内存中的数据持久化道磁盘上生成RDB文件，并且将主节点需要将后续修改操作记录到内存缓冲区中。在这个过程中，主节点会将生成的RDB文件发送给从节点，从节点接收并加载RDB文件到自己的内存中。加载完成后，从节点会通知主节点，将主节点在复制期间产生的命令同步到从节点，以此完成主从同步过程。

10、pipeline有什么好处，为什么要是用Pipeline？

• 使用Pipeline的好处在于可以将多次I/O往返的时间缩短为一次，从而提高Redis的吞吐量和性能。Pipeline允许客户端将多个Redis命令打包成一次请求发送给Redis服务器，Redis服务器收到后，将多个命令按顺序执行，并将执行结果按照请求的顺序返回给客户端，这样就避免了每次请求都要进行网络通信的开销。