什么是 Redis?

Redis 是一个使用 C 语言写成的，开源的高性能key-value非关系缓存数据库。它支持存储的value 类型相对更多，包括string(字符串)、list(链表)、set(集合)、zset(sorted set –有序集合)和 hash（哈希类型）。Redis的数据都基于缓存的，所以很快，每秒可以处理超过 10万次读写操作，是已知性能最快的Key-Value DB。Redis也可以实现数据写入磁盘中，保证了数据的安全不丢 失，而且Redis的操作是原子性的。

Redis 的数据类型

Redis支持五种数据类型：string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合）及zset(sorted set：有序集合)。

  • String（字符串）
    string 是 redis 最基本的类型，你可以理解成与 Memcached 一模一样的类型，一个 key 对应一个 value。

string 类型是二进制安全的。意思是 redis 的 string 可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象。

string 类型是 Redis 最基本的数据类型，string 类型的值最大能存储 512MB。

  • Hash（哈希）
    Redis hash 是一个键值(key=>value)对集合。

Redis hash 是一个 string 类型的 field 和 value 的映射表，hash 特别适合用于存储对象。

  • List（列表）
    Redis 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）。

  • Set（集合）
    Redis 的 Set 是 string 类型的无序集合。

集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是 O(1)。

  • zset(sorted set：有序集合)
    Redis zset 和 set 一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。
    不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。

zset的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。

使用 Redis 有哪些好处？

  • 速度快，因为数据存在内存中，类似于HashMap，HashMap的优势就是查找和操作的时间复 杂度都很低

  • 支持丰富数据类型，支持string，list，set，sorted set，hash

  • 支持事务，操作都是原子性，所谓的原子性就是对数据的更改要么全部执行，要么全部不执行

  • 丰富的特性：可用于缓存，消息，按key设置过期时间，过期后将会自动删除

Memcache 与 Redis 的区别都有哪些？

  • 存储方式 Memecache 把数据全部存在内存之中， 断电后会挂掉， 数据不能超过内存大小。 Redis有部份存在硬盘上， 这样能保证数据的持久性

  • 数据支持类型 Memcache 对数据类型支持相对简单。 Redis 有复杂的数据类型。

  • 使用底层模型不同 它们之间底层实现方式 以及与客户端之间通信的应用协议不一样。 Redis 直接自己构建了 VM 机制 ，因为一般的系统调用系统函数的话， 会浪费一定的时间去移动和请求。

一个字符串类型的值能存储最大容量是多少

512M

Redis 的持久化机制是什么？各自的优缺点？

Redis 提供两种持久化机制 RDB（默认） 和 AOF 机制:

  • RDB：是Redis DataBase缩写快照

RDB是Redis默认的持久化方式。按照一定的时间将内存的数据以快照的形式保存到硬盘中，对应产生的数据文件为dump.rdb。通过配置文件中的save参数来定义快照的周期。

优点：

只有一个文件 dump.rdb，方便持久化。
容灾性好，一个文件可以保存到安全的磁盘。
性能最大化，fork 子进程来完成写操作，让主进程继续处理命令，所以是 IO 最大化。使用单 独子进程来进行持久化，主进程不会进行任何 IO 操作，保证了 redis 的高性能
相对于数据集大时，比 AOF 的启动效率更高。
缺点：

数据安全性低。RDB 是间隔一段时间进行持久化，如果持久化之间 redis 发生故障，会发生数 据丢失。所以这种方式更适合数据要求不严谨的时候)

  • AOF（Append-only fifile)持久化方式： 是指所有的命令行记录以 redis 命令请 求协议的格式 完全持久化存储)保存为 aof 文件。

AOF持久化(即Append Only File持久化)，则是将Redis执行的每次写命令记录到单独的日志文件
中，当重启Redis会重新将持久化的日志中文件恢复数据。当两种方式同时开启时，数据恢复Redis会优先选择AOF恢复

优点：

数据安全，aof 持久化可以配置 appendfsync 属性，有 always，每进行一次 命令操作就记录 到 aof 文件中一次。
通过 append 模式写文件，即使中途服务器宕机，可以通过 redis-check-aof 工具解决数据一 致性问题。
AOF 机制的 rewrite 模式。AOF 文件没被 rewrite 之前（文件过大时会对命令 进行合并重写），可以删除其中的某些命令（比如误操作的 flflushall）)
缺点：

AOF 文件比 RDB 文件大，且恢复速度慢。
数据集大的时候，比 rdb 启动效率低。
俩种持久化的优缺点是什么？

AOF文件比RDB更新频率高，优先使用AOF还原数据。
AOF比RDB更安全也更大
RDB性能比AOF好
如果两个都配了优先加载AOF

Redis 的同步机制了解么？

Redis 可以使用主从同步，从从同步。第一次同步时，主节点做一次 bgsave， 并同时将后续修改操作记录到内存 buffer， 待完成后将 rdb 文件全量同步到复制节点， 复制节点接受完成后将 rdb 镜像加载到内存。加载完成后， 再通知主节点将期间修改的操作记录同步到复制节点进行重放就完成了同步过程。

是否使用过 Redis 集群，集群的原理是什么？

  • Redis Sentinal 着眼于高可用， 在 master 宕机时会自动将 slave 提升为master， 继续提供服务。
  • Redis Cluster 着眼于扩展性， 在单个 redis 内存不足时， 使用 Cluster 进行分片存储。

说说 Redis 哈希槽的概念？

Redis 集群没有使用一致性 hash,而是引入了哈希槽的概念， Redis 集群有16384 个哈希槽，每个key 通过 CRC16 校验后对 16384 取模来决定放置
哪个槽， 集群的每个节点负责一部分 hash 槽。

Redis 集群的主从复制模型是怎样的？

为了使在部分节点失败或者大部分节点无法通信的情况下集群仍然可用， 所以集群使用了主从复制模型,每个节点都会有 N-1 个复制品.

Redis 集群会有写操作丢失吗？为什么？

Redis 并不能保证数据的强一致性，这意味这在实际中集群在特定的条件下可能会丢失写操作。

Redis 集群之间是如何复制的？

异步复制

Redis 集群最大节点个数是多少？

16384 个。

Redis 最适合的场景？

  • 会话缓存（ Session Cache）

最常用的一种使用 Redis 的情景是会话缓存（ session cache）。用 Redis 缓存会话比其他存储（ 如Memcached）的优势在于：Redis 提供持久化。当维护一个不是严格要求一致性的缓存时， 如果用户的购物车信息全部丢失， 大部分人都会不高兴的， 现在， 他们还会这样吗？ 幸运的是， 随着 Redis这些年的改进， 很容易找到怎么恰当的使用 Redis 来缓存会话的文档。甚至广为人知的商业平台Magento 也提供 Redis 的插件。

  • 全页缓存（ FPC）

除基本的会话 token 之外， Redis 还提供很简便的 FPC 平台。回到一致性问题， 即使重启了 Redis 实例， 因为有磁盘的持久化， 用户也不会看到页面加载速度的下降，这是一个极大改进，类似 PHP 本地FPC。 再次以 Magento 为例，Magento 提供一个插件来使用 Redis 作为全页缓存后端。 此外， 对WordPress 的用户来说， Pantheon 有一个非常好的插件 wp-redis， 这个插件能帮助你以最快速度加载你曾浏览过的页面。

  • 队列

Reids 在内存存储引擎领域的一大优点是提供 list 和 set 操作， 这使得 Redis 能作为一个很好的消息队列平台来使用。Redis 作为队列使用的操作，就类似于本地程序语言（ 如 Python）对 list 的 push/pop操作。 如果你快速的在 Google 中搜索“ Redis queues”， 你马上就能找到大量的开源项目， 这些项目的目的就是利用 Redis 创建非常好的后端工具， 以满足各种队列需求。例如， Celery 有一个后台就是使用 Redis 作为 broker， 你可以从这里去查看。

  • 排行榜/计数器

Redis 在内存中对数字进行递增或递减的操作实现的非常好。集合（ Set） 和有序集合（ Sorted Set）也使得我们在执行这些操作的时候变的非常简单，Redis 只是正好提供了这两种数据结构。所以， 我们要从排序集合中获取到排名最靠前的 10 个用户– 我们称之为“ user_scores”， 我们只需要像下面一样执行即可： 当然，这是假定你是根据你用户的分数做递增的排序。如果你想返回用户及用户的分数，你需要这样执行： ZRANGEuser_scores 0 10 WITHSCORES Agora Games 就是一个很好的例子， 用Ruby 实现的， 它的排行榜就是使用 Redis 来存储数据的， 你可以在这里看到。

  • 发布/订阅

最后（ 但肯定不是最不重要的）是 Redis 的发布/订阅功能。发布/订阅的使用场景确实非常多。我已看见人们在社交网络连接中使用， 还可作为基于发布/订阅的脚本触发器， 甚至用 Redis 的发布/订阅功能来建立聊天系统！