极简面试题 --- Redis

什么是 Redis？

Redis 是一个基于内存的键值存储系统，也被称为数据结构服务器。它支持多种数据结构，例如字符串、哈希表、列表、集合和有序集合，并且可以在内存中快速读写。

Redis 的优势有哪些？

• 快速：由于 Redis 是基于内存的，所以可以快速读写数据。
• 可扩展性：Redis 支持主从复制和分片功能，可以轻松地扩展数据存储能力。
• 多种数据结构：Redis 支持多种数据结构，使其可以适用于各种应用程序场景。
• 持久化：Redis 支持持久化选项，可以将数据保存在磁盘上，以防止数据丢失。
• 开源免费：Redis 是开源的，可以免费使用。

Redis 的常用数据结构有哪些？

Redis 支持以下数据结构：

• 字符串
• 哈希表
• 列表
• 集合
• 有序集合

Redis 是否支持事务？

是的，Redis 支持事务。Redis 事务类似于数据库事务，可以将多个命令作为一个原子操作进行执行。

Redis 支持哪些数据淘汰策略？

• noeviction（默认策略）：对于写请求不再提供服务，直接返回错误（DEL请求和部分特殊请求除外）。
• allkeys-lru：从所有 key 中使用 LRU 算法进行淘汰（LRU 算法：即最近最少使用算法）。
• volatile-lru：从设置了过期时间的 key 中使用 LRU 算法进行淘汰。
• allkeys-random：从所有 key 中随机淘汰数据。
• volatile-random：从设置了过期时间的 key 中随机淘汰。
• volatile-ttl：在设置了过期时间的 key 中，淘汰过期时间剩余最短的。当使用
• volatile-lru、volatile-random、volatile-ttl 这三种策略时，如果没有 key 可以被淘汰，则和 noeviction 一样返回错误。

Redis 如何实现主从复制？

Redis 主从复制是通过在从服务器上启动一个 Redis 进程来实现的，该进程会连接到主服务器并接收主服务器发送的数据更新命令。从服务器也会周期性地向主服务器发送心跳包以保持连接。

Redis 如何实现分布式？

Redis 可以通过以下方式实现分布式：

• 哈希槽分片：将数据分散到多个节点中，每个节点负责处理一部分数据。
• 主从复制：每个节点都可以有一个或多个从节点，以提高可用性和可扩展性。
• Redis Cluster：Redis 3.0 及以上版本支持 Redis Cluster 功能，可以轻松地实现分布式部署。

Redis 的持久化有哪几种方式？

Redis 支持两种持久化方式：

• RDB 持久化：将 Redis 数据集快照保存到磁盘上。
• AOF 持久化：将 Redis 的写操作追加到日志文件中，以便在服务器重启时重新构建数据集。

Redis 的主从架构有什么优缺点？

优点：

• 高可用性：如果主节点失效，从节点可以继续服务。
• 可扩展性：可以增加从节点来扩展读取能力。
• 读写分离：主节点负责写操作，从节点负责读操作，可以提高性能。

缺点：

• 单点故障：如果所有的从节点都失效，那么整个系统就不可用了。
• 数据延迟：从节点不能立即接收到主节点发送的更新命令，可能会导致数据延迟。

如何设置 Redis 的密码？

可以通过以下方式设置 Redis 的密码：
- 在配置文件中添加 `requirepass` 选项并设置密码。
- 使用 `CONFIG SET` 命令设置密码。

Redis 是否支持集群？

是的，Redis 支持集群部署。Redis Cluster 可以将数据分片到多个节点中，并且可以自动重新分片以适应动态环境。

Redis 的过期键如何删除？

Redis 使用定期和惰性删除两种方法来删除过期键。定期删除会在指定时间间隔内扫描所有键并删除过期键，而惰性删除则是在访问键时检查它是否过期，并在需要时删除过期键。

Redis 如何实现发布/订阅功能？

Redis 的发布/订阅功能使用两个命令 `PUBLISH` 和 `SUBSCRIBE` 来实现。一个客户端可以通过 `SUBSCRIBE` 命令订阅一个或多个频道，另一个客户端可以通过 `PUBLISH` 命令向一个或多个频道发布消息。

Redis 的事务是怎样执行的？

Redis 的事务是通过 `MULTI`、`EXEC` 和 `DISCARD` 命令实现的。在事务中，客户端可以将多个命令缓存起来，然后通过 `EXEC` 命令原子地执行这些命令。

Redis 如何保证数据一致性？

Redis 使用主从复制和 Sentinel 机制来保证数据一致性。在主从复制中，主节点可以将更新命令发送给所有从节点，从而确保数据的一致性。在 Sentinel 中，Sentinel 进程会监视主节点和从节点，并在主节点失效时自动切换到一个可用的从节点。

Redis 的 Lua 脚本是如何执行的？

Redis 使用 Lua 解释器来执行 Lua 脚本。客户端可以使用 `EVAL` 命令将 Lua 脚本发送到 Redis 服务器，服务器会将其编译并执行。

Redis 的事务是否支持回滚？

Redis 的事务不支持回滚。如果在事务执行期间发生错误，那么这些错误不会导致 Redis 回滚已经执行的命令。

Redis 是否支持多个数据库？

是的，Redis 支持多个数据库，默认情况下有16个编号为0-15的数据库。

Redis 的性能瓶颈是什么？

Redis 的性能瓶颈通常在以下方面：
- 网络带宽限制
- 内存瓶颈
- CPU 瓶颈
- I/O 瓶颈

Redis 如何处理缓存穿透问题？

Redis 可以通过以下方式处理缓存穿透问题：
- 使用布隆过滤器：布隆过滤器可以快速确定一个元素是否在集合中，从而减少对后端存储系统的不必要查询。
- 使用缓存空对象：如果查询数据库返回 null 或空结果，可以将这些结果写入缓存中以防止未来的查询。