redis面试题
一、在项目中缓存是如何使用的?
自己结合项目介绍一下,如果项目没用,硬加也要加上一个场景
二、为啥在项目中要用缓存呢?
用缓存的主要用途有两个:高性能和高并发
如何实现高性能:
系统问题:
可能1000个用户的用户体验都很差,响应很慢
改进加入缓存后:
1000个用户就第一个用户响应比较慢,后续的999个用户只需要200ms
缓存如何实现高并发:
面试中,如果自己的项目中没有高并发的场景,那么就说高性能
(3)用了缓存之后会有啥不良后果?
常见的缓存问题有三个(实际上不止三个)
1)缓存与数据库双写不一致
2)缓存雪崩
3)缓存穿透
4)缓存并发竞争
这几个是常见的面试问题,后面会讲解。如果问到,至少能说出来,并且给出解决方案
三、redis和memcached有什么区别?redis的线程模型是什么?为什么单线程的redis比多线程的memcached效率要高得多?(为什么redis是单线程的但是还可以支撑高并发)
面试官的心理分析:
这个问题问redis的时候,最基本的问题吧,redis最基本的一个内存原理和特点,就是redis实际上是个单线程工作模型,你要是不知道,那后面玩redis的时候,除了问题岂不是什么都不知道?
还有可能面试官会问你redis和memcached的区别,不过最近几年,memcached是早些年各个大互联网公司常用的缓存方案,但是最近几年基本上都是redis,没有什么公司使用memcached了。
redis和memcached有什么区别?
(1)Redis支持服务器端的数据操作:Redis相比Memcached来说,拥有更多的数据结构并支持更丰富的数据操作。通常在memcached里,你需要将数据拿到客户端来进行类似的修改再set回去,这大大增加了网络IO的次数和数据体积。在Redis中,这些复杂的操作通常和一般的SET/GET一样高效。所以,如果需要缓存能够支持更复杂的结构和操作,那么Redis会使不错的选择。
(2)内存使用效率对比:使用简单的key-value存储的话,memcached的内存利用率更高,而如果Redis采用hash结构来做key-value存储,由于其组合式的压缩,其内存利用率会高于memcached。
(3)性能对比:由于Redis只使用单核,而memcached可以使用多核,所以平均每一个核上Redis在存储小数据时比memcached性能更高。而在100K以上数据中,Memcached性能要高于redis,虽然Redis最近也在存储大数据的性能上进行优化,但是比起memcached还是稍有逊色。
(4)集群模式:memcached没有原生的集群模式,需要依靠客户端来实现往集群中分片写入数据;但是Redis目前还是原生支持cluster模式的。
面试的时候,只需要回答(1)(4)即可。
redis的线程模型(重要)
文件事件处理器
Redis基于Reactor模式开发了网络事件处理器,这个处理器被称为文件事件处理器。它的组成结构为4部分:多个套接字、IO多路复用程序、文件事件分派器、事件处理器。因为文件事件分派器队列的消费是单线程的,所以Redis才叫单线程模型。
客户端与redis通信的一次流程
在redis启动初始化的时候,redis会将连接应答处理器根AE_READABLE事件关联起来,接着如果一个客户端根redis发起连接,此时会产生一个AE_READABLE事件,然后由连接应答处理器来处理跟客户端建立连接,创建客户端对应的socket,同时将这个socket的AE_READABLE事件跟命令请求处理器关联起来。
当客户端向redis发起请求的时候(不管是读请求还是写请求,都一样),首先就会在socket产生一个AE_READABLE事件,然后有命令请求处理器来处理。这个命令请求处理器就会从socket中读取相关数据,然后进行执行和处理。
接着redis这边准备好给客户端响应数据之后,就会将socket的AE_WRITABLE事件跟命令回复处理器关联起来,当客户端这边准备好读取响应数据时,就会在socket上产生一个AE_WRITABLE事件,会由对应的命令回复处理器来处理,就是将准备好的响应数据写入socket,供客户端来读取。
命令回复处理器写完之后,就会删除这个socket的AE_WRITABLE事件和命令回复处理器的关联关系。
为什么单线程的redis效率还这么高?
(1)纯内存操作
(2)核心是基于非阻塞IO多路复用机制
(3)单线程反而避免了多线程的频繁上下文切换问题
四、redis都有哪些数据类型?分别在哪些场景下使用比较合适呢?
面试官心理分析:
第一:看看你到底有没有全面的了解redis有哪些功能,一般怎么来用,啥场景使用,就怕你就会简单的kv操作
第二、看看你在实际项目里都是怎么玩过redis
如果你回答的不好,没说出几种数据类型,也没说出什么场景,你完了,面试官对你印象肯定不好,觉得你平时就是做简单的set和get。
面试题剖析:
(1)string
这是最基本的类型了,没啥可说的,就是普通的set和get,做简单的kv缓存
(2)hash
这个是类似map的一种结构,这个一般就是可以将结构化的数据,比如一个对象(前提是这个对象没有嵌套其他的对象)给缓存在redis里,然后每次读写缓存的时候,可以就操作hash里的某个字段。
例如:
key=150
value={
"id":150,
"name":"zhangsan",
"age":20
}
hash类的数据结构,主要是用来存放一些对象,把简单的对象给缓存起来,后续操作的时候,你可以仅仅修改这个对象的某个字段的值。
key=150
value={
"id":150,
"name":"zhangsan",
"age":21
}
(3)list
有序列表,这个可以玩出很多花样的
比如可以通过list存储一些列表型的数据结构,类似粉丝列表了、文章的评论列表了之类的东西
比如可以通过lrang命令,就是从某个元素开始读取多少个元素,可以基于list实现分页查询,这个是很棒的一个功能,基于redis实现简单的高性能分页,可以做类似微博那种下拉不断分页的东西,性能高,就一页一页走
比如可以搞个简单的消息队列,从list头怼进去,从list尾巴弄出来
举例:
微博中,某个大V的菲斯,就可以以list的格式放在redis里去缓存
key=某大v
value=[zhangsan,lisi,wangwu]
(4)set
无序集合,自动去重
直接基于set将系统里需要去重的数据扔进去,自动就给去重了。如果你需要对一些数据进行快速的全局去重,你当然可以基于jvm里的hashset进行去重,但是如果你的某个系统部署在多台机器上呢?
得基于redis进行全局的set去重
也可以基于set玩交集、并集、差集的操作,比如交集吧,可以吧两个人的粉丝列表整个交集,看看俩人的共同好友是谁。
把两个大V的粉丝都放在两个set中,对两个set做交集。
(5)sorted set
排序的set,去重但是可以排序,写进去的时候可以给一个分数,自动根据分数排序,这个可以玩很多花样,最大的特点是有个分数可以自定义排序规则。
比如说你想根据时间对数据排序,那么可以写入进去的时候用某个时间作为分数,会自动给你按照时间排序
排行榜:将每个用户以其对用的什么分数写进去,zadd board score username,接着zrevrange board 0 99,就可以获取排名前100的用户;zrank board username,可以看到用户在排行榜中的排名
zadd board 85 zhangsan
zadd board 72 wangwu
zadd board 96 lisi
zadd board 62 zhaoliu
96 lisi
85 zhangsan
72 wangwu
62 zhaoliu
zrevrange board 0 2 获取排名前三的用户
96 lisi
85 zhangsan
72 wangwu
查看某人的排名:zrank board zhaoliu
五、redis的过期策略能介绍一下?要不你再手写一个LRU?