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redis面试题及答案php(关于redis的面试题以及答案)

时间:2023-12-12 20:00:06 阅读:315078 作者:DHPR

本文目录一览:

redis常见的面试问题都有哪些

其实,不管是什么样的面试形,问的问题都差不多,万变不离其宗,都有规律可寻。其实对所有的面试官而言,只有一个目的:在最短的时间里了解到你最多的信息。想高效率的准备面试,先从这七个大方面着手吧!

一、基本情况

1、请用最简洁的语言描述您从前的工作经历和工作成果。

二、专业背景

您认为此工作岗位应当具备哪些素质?

三、工作模式

您平时习惯于单独工作还是团队工作?

四、价值取向

您对原来的单位和上司的看法如何?

五、资质特性

您如何描述自己的个性?

六、薪资待遇

是否方便告诉我您目前的待遇是多少?

七、背景调查

您是否介意我们通过您原来的单位迚行一些调查?

95%的面试基本上都离不开这些问题,当然还有可能问一些专业问题,我想如果你做过的话应该都不是什么难事,一般面试官都不会过多的问专业方面的问题的。

php面试题 memcache和redis的区别

Redis与Memcached的区别

传统MySQL+ Memcached架构遇到的问题

实际MySQL是适合进行海量数据存储的,通过Memcached将热点数据加载到cache,加速访问,很多公司都曾经使用过这样的架构,但随着业务数据量的不断增加,和访问量的持续增长,我们遇到了很多问题:

1.MySQL需要不断进行拆库拆表,Memcached也需不断跟着扩容,扩容和维护工作占据大量开发时间。

2.Memcached与MySQL数据库数据一致性问题。

3.Memcached数据命中率低或down机,大量访问直接穿透到DB,MySQL无法支撑。

4.跨机房cache同步问题。

众多NoSQL百花齐放,如何选择

最近几年,业界不断涌现出很多各种各样的NoSQL产品,那么如何才能正确地使用好这些产品,最大化地发挥其长处,是我们需要深入研究和思考的

问题,实际归根结底最重要的是了解这些产品的定位,并且了解到每款产品的tradeoffs,在实际应用中做到扬长避短,总体上这些NoSQL主要用于解

决以下几种问题

1.少量数据存储,高速读写访问。此类产品通过数据全部in-momery 的方式来保证高速访问,同时提供数据落地的功能,实际这正是Redis最主要的适用场景。

2.海量数据存储,分布式系统支持,数据一致性保证,方便的集群节点添加/删除。

3.这方面最具代表性的是dynamo和bigtable 2篇论文所阐述的思路。前者是一个完全无中心的设计,节点之间通过gossip方式传递集群信息,数据保证最终一致性,后者是一个中心化的方案设计,通过类似一个分布式锁服务来保证强一致性,数据写入先写内存和redo log,然后定期compat归并到磁盘上,将随机写优化为顺序写,提高写入性能。

4.Schema free,auto-sharding等。比如目前常见的一些文档数据库都是支持schema-free的,直接存储json格式数据,并且支持auto-sharding等功能,比如mongodb。

面对这些不同类型的NoSQL产品,我们需要根据我们的业务场景选择最合适的产品。

Redis适用场景,如何正确的使用

前面已经分析过,Redis最适合所有数据in-momory的场景,虽然Redis也提供持久化功能,但实际更多的是一个disk-

backed的功能,跟传统意义上的持久化有比较大的差别,那么可能大家就会有疑问,似乎Redis更像一个加强版的Memcached,那么何时使用

Memcached,何时使用Redis呢?

如果简单地比较Redis与Memcached的区别,大多数都会得到以下观点:

1 Redis不仅仅支持简单的k/v类型的数据,同时还提供list,set,zset,hash等数据结构的存储。

2 Redis支持数据的备份,即master-slave模式的数据备份。

3 Redis支持数据的持久化,可以将内存中的数据保持在磁盘中,重启的时候可以再次加载进行使用。

抛开这些,可以深入到Redis内部构造去观察更加本质的区别,理解Redis的设计。

Redis中,并不是所有的数据都一直存储在内存中的。这是和Memcached相比一个最大的区别。Redis只会缓存所有的

key的信息,如果Redis发现内存的使用量超过了某一个阀值,将触发swap的操作,Redis根据“swappability =

age*log(size_in_memory)”计

算出哪些key对应的value需要swap到磁盘。然后再将这些key对应的value持久化到磁盘中,同时在内存中清除。这种特性使得Redis可以

保持超过其机器本身内存大小的数据。当然,机器本身的内存必须要能够保持所有的key,毕竟这些数据是不会进行swap操作的。同时由于Redis将内存

中的数据swap到磁盘中的时候,提供服务的主线程和进行swap操作的子线程会共享这部分内存,所以如果更新需要swap的数据,Redis将阻塞这个

操作,直到子线程完成swap操作后才可以进行修改。

使用Redis特有内存模型前后的情况对比:

VM off: 300k keys, 4096 bytes values: 1.3G used

VM on: 300k keys, 4096 bytes values: 73M used

VM off: 1 million keys, 256 bytes values: 430.12M used

VM on: 1 million keys, 256 bytes values: 160.09M used

VM on: 1 million keys, values as large as you want, still: 160.09M used

从Redis中读取数据的时候,如果读取的key对应的value不在内存中,那么Redis就需要从swap文件中加载相应数据,然后再返回给请求方。

这里就存在一个I/O线程池的问题。在默认的情况下,Redis会出现阻塞,即完成所有的swap文件加载后才会相应。这种策略在客户端的数量较小,进行

批量操作的时候比较合适。但是如果将Redis应用在一个大型的网站应用程序中,这显然是无法满足大并发的情况的。所以Redis运行我们设置I/O线程

池的大小,对需要从swap文件中加载相应数据的读取请求进行并发操作,减少阻塞的时间。

如果希望在海量数据的环境中使用好Redis,我相信理解Redis的内存设计和阻塞的情况是不可缺少的。

补充的知识点:

memcached和redis的比较

1 网络IO模型

Memcached是多线程,非阻塞IO复用的网络模型,分为监听主线程和worker子线程,监听线程监听网络连接,接受请求后,将连接描述

字pipe 传递给worker线程,进行读写IO, 网络层使用libevent封装的事件库,多线程模型可以发挥多核作用,但是引入了cache

coherency和锁的问题,比如,Memcached最常用的stats

命令,实际Memcached所有操作都要对这个全局变量加锁,进行计数等工作,带来了性能损耗。

(Memcached网络IO模型)

Redis使用单线程的IO复用模型,自己封装了一个简单的AeEvent事件处理框架,主要实现了epoll、kqueue和select,

对于单纯只有IO操作来说,单线程可以将速度优势发挥到最大,但是Redis也提供了一些简单的计算功能,比如排序、聚合等,对于这些操作,单线程模型实

际会严重影响整体吞吐量,CPU计算过程中,整个IO调度都是被阻塞住的。

2.内存管理方面

Memcached使用预分配的内存池的方式,使用slab和大小不同的chunk来管理内存,Item根据大小选择合适的chunk存储,内

存池的方式可以省去申请/释放内存的开销,并且能减小内存碎片产生,但这种方式也会带来一定程度上的空间浪费,并且在内存仍然有很大空间时,新的数据也可

能会被剔除,原因可以参考Timyang的文章:

Redis使用现场申请内存的方式来存储数据,并且很少使用free-list等方式来优化内存分配,会在一定程度上存在内存碎片,Redis

跟据存储命令参数,会把带过期时间的数据单独存放在一起,并把它们称为临时数据,非临时数据是永远不会被剔除的,即便物理内存不够,导致swap也不会剔

除任何非临时数据(但会尝试剔除部分临时数据),这点上Redis更适合作为存储而不是cache。

3.数据一致性问题

Memcached提供了cas命令,可以保证多个并发访问操作同一份数据的一致性问题。 Redis没有提供cas 命令,并不能保证这点,不过Redis提供了事务的功能,可以保证一串 命令的原子性,中间不会被任何操作打断。

4.存储方式及其它方面

Memcached基本只支持简单的key-value存储,不支持枚举,不支持持久化和复制等功能

Redis除key/value之外,还支持list,set,sorted set,hash等众多数据结构,提供了KEYS

进行枚举操作,但不能在线上使用,如果需要枚举线上数据,Redis提供了工具可以直接扫描其dump文件,枚举出所有数据,Redis还同时提供了持久化和复制等功能。

5.关于不同语言的客户端支持

在不同语言的客户端方面,Memcached和Redis都有丰富的第三方客户端可供选择,不过因为Memcached发展的时间更久一些,目

前看在客户端支持方面,Memcached的很多客户端更加成熟稳定,而Redis由于其协议本身就比Memcached复杂,加上作者不断增加新的功能

等,对应第三方客户端跟进速度可能会赶不上,有时可能需要自己在第三方客户端基础上做些修改才能更好的使用。

根据以上比较不难看出,当我们不希望数据被踢出,或者需要除key/value之外的更多数据类型时,或者需要落地功能时,使用Redis比使用Memcached更合适。

关于Redis的一些周边功能

Redis除了作为存储之外还提供了一些其它方面的功能,比如聚合计算、pubsub、scripting等,对于此类功能需要了解其实现原

理,清楚地了解到它的局限性后,才能正确的使用,比如pubsub功能,这个实际是没有任何持久化支持的,消费方连接闪断或重连之间过来的消息是会全部丢

失的,又比如聚合计算和scripting等功能受Redis单线程模型所限,是不可能达到很高的吞吐量的,需要谨慎使用。

总的来说Redis作者是一位非常勤奋的开发者,可以经常看到作者在尝试着各种不同的新鲜想法和思路,针对这些方面的功能就要求我们需要深入了解后再使用。

总结:

1.Redis使用最佳方式是全部数据in-memory。

2.Redis更多场景是作为Memcached的替代者来使用。

3.当需要除key/value之外的更多数据类型支持时,使用Redis更合适。

4.当存储的数据不能被剔除时,使用Redis更合适。

谈谈Memcached与Redis(一)

1. Memcached简介

Memcached是以LiveJurnal旗下Danga Interactive公司的Bard

Fitzpatric为首开发的高性能分布式内存缓存服务器。其本质上就是一个内存key-value数据库,但是不支持数据的持久化,服务器关闭之后数

据全部丢失。Memcached使用C语言开发,在大多数像Linux、BSD和Solaris等POSIX系统上,只要安装了libevent即可使

用。在Windows下,它也有一个可用的非官方版本()。Memcached

的客户端软件实现非常多,包括C/C++, PHP, Java, Python, Ruby, Perl, Erlang,

Lua等。当前Memcached使用广泛,除了LiveJournal以外还有Wikipedia、Flickr、Twitter、Youtube和

WordPress等。

在Window系统下,Memcached的安装非常方便,只需从以上给出的地址下载可执行软件然后运行memcached.exe –d

install即可完成安装。在Linux等系统下,我们首先需要安装libevent,然后从获取源码,make make

install即可。默认情况下,Memcached的服务器启动程序会安装到/usr/local/bin目录下。在启动Memcached时,我们可

以为其配置不同的启动参数。

1.1 Memcache配置

Memcached服务器在启动时需要对关键的参数进行配置,下面我们就看一看Memcached在启动时需要设定哪些关键参数以及这些参数的作用。

1)-p num Memcached的TCP监听端口,缺省配置为11211;

2)-U num Memcached的UDP监听端口,缺省配置为11211,为0时表示关闭UDP监听;

3)-s file Memcached监听的UNIX套接字路径;

4)-a mask 访问UNIX套接字的八进制掩码,缺省配置为0700;

5)-l addr 监听的服务器IP地址,默认为所有网卡;

6)-d 为Memcached服务器启动守护进程;

7)-r 最大core文件大小;

8)-u username 运行Memcached的用户,如果当前为root的话需要使用此参数指定用户;

9)-m num 分配给Memcached使用的内存数量,单位是MB;

10)-M 指示Memcached在内存用光的时候返回错误而不是使用LRU算法移除数据记录;

11)-c num 最大并发连数,缺省配置为1024;

12)-v –vv –vvv 设定服务器端打印的消息的详细程度,其中-v仅打印错误和警告信息,-vv在-v的基础上还会打印客户端的命令和相应,-vvv在-vv的基础上还会打印内存状态转换信息;

13)-f factor 用于设置chunk大小的递增因子;

14)-n bytes 最小的chunk大小,缺省配置为48个字节;

15)-t num Memcached服务器使用的线程数,缺省配置为4个;

16)-L 尝试使用大内存页;

17)-R 每个事件的最大请求数,缺省配置为20个;

18)-C 禁用CAS,CAS模式会带来8个字节的冗余;

2. Redis简介

Redis是一个开源的key-value存储系统。与Memcached类似,Redis将大部分数据存储在内存中,支持的数据类型包括:字

符串、哈希表、链表、集合、有序集合以及基于这些数据类型的相关操作。Redis使用C语言开发,在大多数像Linux、BSD和Solaris等

POSIX系统上无需任何外部依赖就可以使用。Redis支持的客户端语言也非常丰富,常用的计算机语言如C、C#、C++、Object-C、PHP、

Python、Java、Perl、Lua、Erlang等均有可用的客户端来访问Redis服务器。当前Redis的应用已经非常广泛,国内像新浪、淘

宝,国外像Flickr、Github等均在使用Redis的缓存服务。

Redis的安装非常方便,只需从获取源码,然后make make

install即可。默认情况下,Redis的服务器启动程序和客户端程序会安装到/usr/local/bin目录下。在启动Redis服务器时,我们

需要为其指定一个配置文件,缺省情况下配置文件在Redis的源码目录下,文件名为redis.conf。

大厂面试题详解:如何用Redis实现分布式锁?

说一道常见面试题:

一个很简单的答案就是去使用 Redission 客户端。Redission 中的锁方案就是 Redis 分布式锁得比较完美的详细方案。

那么,Redission 中的锁方案为什么会比较完美呢?

正好,我用 Redis 做分布式锁经验十分丰富,在实际工作中,也 探索 过许多种使用 Redis 做分布式锁的方案,经过了无数血泪教训。

所以,在谈及 Redission 锁为什么比较完美之前,先给大家看看我曾经使用 Redis 做分布式锁是遇到过的问题。

我曾经用 Redis 做分布式锁是想去解决一个用户抢优惠券的问题。这个业务需求是这样的:当用户领完一张优惠券后,优惠券的数量必须相应减一,如果优惠券抢光了,就不允许用户再抢了。

在实现时,先从数据库中先读出优惠券的数量进行判断,当优惠券大于 0,就进行允许领取优惠券,然后,再将优惠券数量减一后,写回数据库。

当时由于请求数量比较多,所以,我们使用了三台服务器去做分流。

这个时候会出现一个问题:

如果其中一台服务器上的 A 应用获取到了优惠券的数量之后,由于处理相关业务逻辑,未及时更新数据库的优惠券数量;在 A 应用处理业务逻辑的时候,另一台服务器上的 B 应用更新了优惠券数量。那么,等 A 应用去更新数据库中优惠券数量时,就会把 B 应用更新的优惠券数量覆盖掉。

看到这里,可能有人比较奇怪,为什么这里不直接使用 SQL:

原因是这样做,在没有分布式锁的协调下,优惠券数量可能直接会出现负数。因为当前优惠券数量为 1 的时候,如果两个用户通过两台服务器同时发起抢优惠券的请求,都满足优惠券大于 0 每个条件,然后都执行这条 SQL 说了句,结果优惠券数量直接变成 -1 了。

还有人说可以用乐观锁,比如使用如下 SQL:

这种方式就在一定几率下,很可能出现数据一直更新不上,导致长时间重试的情况。

所以,经过综合考虑,我们就采用了 Redis 分布式锁,通过互斥的方式,以防止多个客户端同时更新优惠券数量的方案。

当时,我们首先想到的就是使用 Redis 的 setnx 命令,setnx 命令其实就是 set if not exists 的简写。

当 key 设置值成功后,则返回 1,否则就返回 0。所以,这里 setnx 设置成功可以表示成获取到锁,如果失败,则说明已经有锁,可以被视作获取锁失败。

如果想要释放锁,执行任务 del 指令,把 key 删除即可。

利用这个特性,我们就可以让系统在执行优惠券逻辑之前,先去 Redis 中执行 setnx 指令。再根据指令执行结果,去判断是否获取到锁。如果获取到了,就继续执行业务,执行完再使用 del 指令去释放锁。如果没有获取到,就等待一定时间,重新再去获取锁。

乍一看,这一切没什么问题,使用 setnx 指令确实起到了想要的互斥效果。

但是,这是建立在所有运行环境都是正常的情况下的。一旦运行环境出现了异常,问题就出现了。

想一下,持有锁的应用突然崩溃了,或者所在的服务器宕机了,会出现什么情况?

这会造成死锁——持有锁的应用无法释放锁,其他应用根本也没有机会再去获取锁了。这会造成巨大的线上事故,我们要改进方案,解决这个问题。

怎么解决呢?咱们可以看到,造成死锁的根源是,一旦持有锁的应用出现问题,就不会去释放锁。从这个方向思考,可以在 Redis 上给 key 一个过期时间。

这样的话,即使出现问题,key 也会在一段时间后释放,是不是就解决了这个问题呢?实际上,大家也确实是这么做的。

不过,由于 setnx 这个指令本身无法设置超时时间,所以一般会采用两种办法来做这件事:

1、采用 lua 脚本,在使用 setnx 指令之后,再使用 expire 命令去给 key 设置过期时间。

2、直接使用 set(key,value,NX,EX,timeout) 指令,同时设置锁和超时时间。

以上两种方法,使用哪种方式都可以。

释放锁的脚本两种方式都一样,直接调用 Redis 的 del 指令即可。

到目前为止,我们的锁既起到了互斥效果,又不会因为某些持有锁的系统出现问题,导致死锁了。这样就完美了吗?

假设有这样一种情况,如果一个持有锁的应用,其持有的时间超过了我们设定的超时时间会怎样呢?会出现两种情况:

出现第一种情况比较正常。因为你毕竟执行任务超时了,key 被正常清除也是符合逻辑的。

但是最可怕的是第二种情况,发现设置的 key 还存在。这说明什么?说明当前存在的 key,是另外的应用设置的。

这时候如果持有锁超时的应用调用 del 指令去删除锁时,就会把别人设置的锁误删除,这会直接导致系统业务出现问题。

所以,为了解决这个问题,我们需要继续对 Redis 脚本进行改动……毁灭吧,累了……

首先,我们要让应用在获取锁的时候,去设置一个只有应用自己知道的独一无二的值。

通过这个唯一值,系统在释放锁的时候,就能识别出这锁是不是自己设置的。如果是自己设置的,就释放锁,也就是删除 key;如果不是,则什么都不做。

脚本如下:

或者

这里,ARGV[1] 是一个可传入的参数变量,可以传入唯一值。比如一个只有自己知道的 UUID 的值,或者通过雪球算法,生成只有自己持有的唯一 ID。

释放锁的脚本改成这样:

可以看到,从业务角度,无论如何,我们的分布式锁已经可以满足真正的业务需求了。能互斥,不死锁,不会误删除别人的锁,只有自己上的锁,自己可以释放。

一切都是那么美好!!!

可惜,还有个隐患,我们并未排除。这个隐患就是 Redis 自身。

要知道,lua 脚本都是用在 Redis 的单例上的。一旦 Redis 本身出现了问题,我们的分布式锁就没法用了,分布式锁没法用,对业务的正常运行会造成重大影响,这是我们无法接受的。

所以,我们需要把 Redis 搞成高可用的。一般来讲,解决 Redis 高可用的问题,都是使用主从集群。

但是搞主从集群,又会引入新的问题。主要问题在于,Redis 的主从数据同步有延迟。这种延迟会产生一个边界条件:当主机上的 Redis 已经被人建好了锁,但是锁数据还未同步到从机时,主机宕了。随后,从机提升为主机,此时从机上是没有以前主机设置好的锁数据的——锁丢了……丢了……了……

到这里,终于可以介绍 Redission(开源 Redis 客户端)了,我们来看看它怎么是实现 Redis 分布式锁的。

Redission 实现分布式锁的思想很简单,无论是主从集群还是 Redis Cluster 集群,它会对集群中的每个 Redis,挨个去执行设置 Redis 锁的脚本,也就是集群中的每个 Redis 都会包含设置好的锁数据。

我们通过一个例子来介绍一下。

假设 Redis 集群有 5 台机器,同时根据评估,锁的超时时间设置成 10 秒比较合适。

第 1 步,咱们先算出集群总的等待时间,集群总的等待时间是 5 秒(锁的超时时间 10 秒 / 2)。

第 2 步,用 5 秒除以 5 台机器数量,结果是 1 秒。这个 1 秒是连接每台 Redis 可接受的等待时间。

第 3 步,依次连接 5 台 Redis,并执行 lua 脚本设置锁,然后再做判断:

再额外多说一句,在很多业务逻辑里,其实对锁的超时时间是没有需求的。

比如,凌晨批量执行处理的任务,可能需要分布式锁保证任务不会被重复执行。此时,任务要执行多长时间是不明确的。如果设置分布式锁的超时时间在这里,并没有太大意义。但是,不设置超时时间,又会引发死锁问题。

所以,解决这种问题的通用办法是,每个持有锁的客户端都启动一个后台线程,通过执行特定的 lua 脚本,去不断地刷新 Redis 中的 key 超时时间,使得在任务执行完成前,key 不会被清除掉。

脚本如下:

其中,ARGV[1] 是可传入的参数变量,表示持有锁的系统的唯一值,也就是只有持有锁的客户端才能刷新 key 的超时时间。

到此为止,一个完整的分布式锁才算实现完毕。总结实现方案如下:

这个分布式锁满足如下四个条件:

当然,在 Redission 中的脚本,为了保证锁的可重入,又对 lua 脚本做了一定的修改,现在把完整的 lua 脚本贴在下面。

获取锁的 lua 脚本:

对应的刷新锁超时时间的脚本:

对应的释放锁的脚本:

到现在为止,使用 Redis 作为分布式锁的详细方案就写完了。

我既写了一步一坑的坎坷经历,也写明了各个问题和解决问题的细节,希望大家看完能有所收获。

最后再给大家提个醒,使用 Redis 集群做分布式锁,有一定的争议性,还需要大家在实际用的时候,根据现实情况,做出更好的选择和取舍。

原文

「干货」redis面试题

Redis 的全称是:Remote Dictionary.Server,本质上是一个 Key-Value 类型的内存数据库,很像

memcached,整个数据库统统加载在内存当中进行操作,定期通过异步操作把数据库数据 flush 到硬盘

上进行保存。

因为是纯内存操作,Redis 的性能非常出色,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 的出色之处不仅仅是性能,Redis 最大的魅力是支持保存多种数据结构,此外单个 value 的最大限

制是 1GB,不像 memcached 只能保存 1MB 的数据,因此 Redis 可以用来实现很多有用的功能。

比方说用他的 List 来做 FIFO 双向链表,实现一个轻量级的高性 能消息队列服务,用他的 Set 可以做高

性能的 tag 系统等等。

另外 Redis 也可以对存入的 Key-Value 设置 expire 时间,因此也可以被当作一 个功能加强版的

memcached 来用。 Redis 的主要缺点是数据库容量受到物理内存的限制,不能用作海量数据的高性能

读写,因此 Redis 适合的场景主要局限在较小数据量的高性能操作和运算上。

1.memcached 所有的值均是简单的字符串,redis 作为其替代者,支持更为丰富的数据类型

2.redis 的速度比 memcached 快很多 redis 的速度比 memcached 快很多

3.redis 可以持久化其数据 redis 可以持久化其数据

String、List、Set、Sorted Set、hashes

内存。

1.noeviction:返回错误当内存限制达到,并且客户端尝试执行会让更多内存被使用的命令。

2.allkeys-lru: 尝试回收最少使用的键(LRU),使得新添加的数据有空间存放。

3.volatile-lru: 尝试回收最少使用的键(LRU),但仅限于在过期集合的键,使得新添加的数据有空间存

放。

4.allkeys-random: 回收随机的键使得新添加的数据有空间存放。

5.volatile-random: 回收随机的键使得新添加的数据有空间存放,但仅限于在过期集合的键。

6.volatile-ttl: 回收在过期集合的键,并且优先回收存活时间(TTL)较短的键,使得新添加的数据有空间

存放。

因为目前 Linux 版本已经相当稳定,而且用户量很大,无需开发 windows 版本,反而会带来兼容性等问

题。

512M

Redis 为了达到最快的读写速度将数据都读到内存中,并通过异步的方式将数据写入磁盘。

所以 redis 具有快速和数据持久化的特征,如果不将数据放在内存中,磁盘 I/O 速度为严重影响 redis 的

性能。

在内存越来越便宜的今天,redis 将会越来越受欢迎, 如果设置了最大使用的内存,则数据已有记录数达

到内存限值后不能继续插入新值。

1.codis 2.目前用的最多的集群方案,基本和 twemproxy 一致的效果,但它支持在节点数量改变情况下,旧节点

数据可恢复到新 hash 节点。

redis cluster3.0 自带的集群,特点在于他的分布式算法不是一致性 hash,而是 hash 槽的概念,以及自

身支持节点设置从节点。具体看官方文档介绍。

3.在业务代码层实现,起几个毫无关联的 redis 实例,在代码层,对 key 进行 hash 计算,然后去对应的

redis 实例操作数据。这种方式对 hash 层代码要求比较高,考虑部分包括,节点失效后的替代算法方

案,数据震荡后的自动脚本恢复,实例的监控,等等。

有 A,B,C 三个节点的集群,在没有复制模型的情况下,如果节点 B 失败了,那么整个集群就会以为缺少

5501-11000 这个范围的槽而不可用。

redis 内存数据集大小上升到一定大小的时候,就会施行数据淘汰策略。

(1)会话缓存(Session Cache)

最常用的一种使用 Redis 的情景是会话缓存(sessioncache),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。

(2)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。

(3)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。

(4)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(SortedSet)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:

ZRANGE user_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。

立聊天系统!

Redisson、Jedis、lettuce 等等,官方推荐使用 Redisson。

Redisson 是一个高级的分布式协调 Redis 客服端,能帮助用户在分布式环境中轻松实现一些 Java 的对

象 (Bloom filter, BitSet, Set, SetMultimap, ScoredSortedSet, SortedSet, Map, ConcurrentMap,

List, ListMultimap, Queue, BlockingQueue, Deque, BlockingDeque, Semaphore, Lock,

ReadWriteLock, AtomicLong, CountDownLatch, Publish / Subscribe, HyperLogLog)。

Jedis 是 Redis 的 Java 实现的客户端,其 API 提供了比较全面的 Redis 命令的支持;

Redisson 实现了分布式和可扩展的 Java 数据结构,和 Jedis 相比,功能较为简单,不支持字符串操作,

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。

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 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。

异步复制

16384 个

Redis 集群目前无法做数据库选择,默认在 0 数据库。

一次请求/响应服务器能实现处理新的请求即使旧的请求还未被响应,这样就可以将多个命令发送到服务

器,而不用等待回复,最后在一个步骤中读取该答复。

这就是管道(pipelining),是一种几十年来广泛使用的技术。例如许多 POP3 协议已经实现支持这个功

能,大大加快了从服务器下载新邮件的过程。

事务是一个单独的隔离操作:事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行,事务在执行的过程中,不会被其他客户端发送来的命令请求所打断。

事务是一个原子操作:事务中的命令要么全部被执行,要么全部都不执行。

MULTI、EXEC、DISCARD、WATCH

EXPIRE 和 PERSIST 命令

尽可能使用散列表(hashes),散列表(是说散列表里面存储的数少)使用的内存非常小,所以你应该尽可能的将你的数据模型抽象到一个散列表里面。

比如你的 web 系统中有一个用户对象,不要为这个用户的名称,姓氏,邮箱,密码设置单独的 key,而是应该把这个用户的所有信息存储到一张散列表里面。

一个客户端运行了新的命令,添加了新的数据。Redi 检查内存使用情况,如果大于 maxmemory 的限制, 则根据设定好的策略进行回收。一个新的命令被执行,等等。

所以我们不断地穿越内存限制的边界,通过不断达到边界然后不断地回收回到边界以下。

如果一个命令的结果导致大量内存被使用(例如很大的集合的交集保存到一个新的键),不用多久内存限制就会被这个内存使用量超越。

咱们来看上面那张图,现在某个客户端要加锁。如果该客户端面对的是一个 redis cluster 集 群,他首先会根据 hash 节点选择一台机器。这里注意,仅仅只是选择一台机器!这点很关 键!紧接着,就会发送一段 lua 脚本到 redis 上,那段 lua 脚本如下所示:

为啥要用 lua 脚本呢?因为一大坨复杂的业务逻辑,可以通过封装在 lua 脚本中发送给 redis, 保证这段复杂业务逻辑执行的原子性。

那么,这段 lua 脚本是什么意思呢?这里 KEYS[1]代表的是你加锁的那个 key,比如说:RLoc

k lock = redisson.getLock("myLock");这里你自己设置了加锁的那个锁 key 就是“myLock”。

ARGV[1]代表的就是锁 key 的默认生存时间,默认 30 秒。ARGV[2]代表的是加锁的客户端的 I D,类似于下面这样:8743c9c0-0795-4907-87fd-6c719a6b4586:1

给大家解释一下,第一段 if 判断语句,就是用“exists myLock”命令判断一下,如果你要加锁 的那个锁 key 不存在的话,你就进行加锁。如何加锁呢?很简单,用下面的命令:hset myLoc k 8743c9c0-0795-4907-87fd-6c719a6b4586:1 1,通过这个命令设置一个 hash 数据结构,这行 命令执行后,会出现一个类似下面的数据结构:

上述就代表“8743c9c0-0795-4907-87fd-6c719a6b4586:1”这个客户端对“myLock”这个锁 key 完 成了加锁。接着会执行“pexpire myLock 30000”命令,设置 myLock 这个锁 key 的生存时间 是 30 秒。好了,到此为止,ok,加锁完成了。

那么在这个时候,如果客户端 2 来尝试加锁,执行了同样的一段 lua 脚本,会咋样呢?很简 单,第一个 if 判断会执行“exists myLock”,发现 myLock 这个锁 key 已经存在了。接着第二 个 if 判断,判断一下,myLock 锁 key 的 hash 数据结构中,是否包含客户端 2 的 ID,但是明 显不是的,因为那里包含的是客户端 1 的 ID。

所以,客户端 2 会获取到 pttl myLock 返回的一个数字,这个数字代表了 myLock 这个锁 key 的剩余生存时间。比如还剩 15000 毫秒的生存时间。此时客户端 2 会进入一个 while 循环,不 停的尝试加锁。

客户端 1 加锁的锁 key 默认生存时间才 30 秒,如果超过了 30 秒,客户端 1 还想一直持有这把 锁,怎么办呢?

简单!只要客户端 1 一旦加锁成功,就会启动一个 watch dog 看门狗,他是一个后台线程,会 每隔 10 秒检查一下,如果客户端 1 还持有锁 key,那么就会不断的延长锁 key 的生存时间。

31.可重入加锁机制

那如果客户端 1 都已经持有了这把锁了,结果可重入的加锁会怎么样呢?比如下面这种代码:

这时我们来分析一下上面那段 lua 脚本。第一个 if 判断肯定不成立,“exists myLock”会显示锁 key 已经存在了。第二个 if 判断会成立,因为 myLock 的 hash 数据结构中包含的那个 ID,就 是客户端 1 的那个 ID,也就是“8743c9c0-0795-4907-87fd-6c719a6b4586:1” 此时就会执行可重入加锁的逻辑,他会用:

incrby myLock 8743c9c0-0795-4907-87fd-6c71a6b4586:1 1 ,通过这个命令,对客户端 1 的加锁次数,累加 1。此时 myLock 数据结构变为下面这样:

大家看到了吧,那个 myLock 的 hash 数据结构中的那个客户端 ID,就对应着加锁的次数

如果执行 lock.unlock(),就可以释放分布式锁,此时的业务逻辑也是非常简单的。其实说白 了,就是每次都对 myLock 数据结构中的那个加锁次数减 1。如果发现加锁次数是 0 了,说明 这个客户端已经不再持有锁了,此时就会用:“del myLock”命令,从 redis 里删除这个 key。 然后呢,另外的客户端 2 就可以尝试完成加锁了。这就是所谓的分布式锁的开源 Redisson 框 架的实现机制。

一般我们在生产系统中,可以用 Redisson 框架提供的这个类库来基于 redis 进行分布式锁的加 锁与释放锁。

其实上面那种方案最大的问题,就是如果你对某个 redis master 实例,写入了 myLock 这种锁 key 的 value,此时会异步复制给对应的 master slave 实例。但是这个过程中一旦发生 redis m aster 宕机,主备切换,redis slave 变为了 redis master。

接着就会导致,客户端 2 来尝试加锁的时候,在新的 redis master 上完成了加锁,而客户端 1 也以为自己成功加了锁。此时就会导致多个客户端对一个分布式锁完成了加锁。这时系统在业 务语义上一定会出现问题,导致各种脏数据的产生。

所以这个就是 redis cluster,或者是 redis master-slave 架构的主从异步复制导致的 redis 分布 式锁的最大缺陷:在 redis master 实例宕机的时候,可能导致多个客户端同时完成加锁。

先拿 setnx 来争抢锁,抢到之后,再用 expire 给锁加一个过期时间防止锁忘记了释放。

如果在 setnx 之后执行 expire 之前进程意外 crash 或者要重启维护了,那会怎么样?

set 指令有非常复杂的参数,这个应该是可以同时把 setnx 和 expire 合成一条指令来用的!

缓存穿透

一般的缓存系统,都是按照 key 去缓存查询,如果不存在对应的 value,就应该去后端系统查找(比如DB)。一些恶意的请求会故意查询不存在的 key,请求量很大,就会对后端系统造成很大的压力。这就叫做缓存穿透。

如何避免?

1:对查询结果为空的情况也进行缓存,缓存时间设置短一点,或者该 key 对应的数据 insert 了之后清理缓存。

2:对一定不存在的 key 进行过滤。可以把所有的可能存在的 key 放到一个大的 Bitmap 中,查询时通过该 bitmap 过滤。

缓存雪崩

当缓存服务器重启或者大量缓存集中在某一个时间段失效,这样在失效的时候,会给后端系统带来很大压力。导致系统崩溃。

如何避免?

1:在缓存失效后,通过加锁或者队列来控制读数据库写缓存的线程数量。比如对某个 key 只允许一个线程查询数据和写缓存,其他线程等待。

2:做二级缓存,A1 为原始缓存,A2 为拷贝缓存,A1 失效时,可以访问 A2,A1 缓存失效时间设置为短期,A2 设置为长期

3:不同的 key,设置不同的过期时间,让缓存失效的时间点尽量均匀

面试中问到Redis持久化的原理,本篇在做详细解答

我们知道redis是一个 高效的分布式内存数据库 ,由于是操作内存所以性能非常之快,通常用它来做分布式缓存,用来提高微服务的高性能,但是因为是内存操作,所以当出现服务器故障,断电等情况就会造成 内存数据丢失 ,不可恢复,因此redis 引入了持久化机制来将内存数据写入磁盘,从而保障了Redis的数据不被丢失。

Redis有两种持久化的方式,一种是RDB,另外种是AOF。

RDB是将Redis内存中数据的快照存储在磁盘内,是Redis的默认持久化方案。

RDB持久化默认有三种策略

可在redis.conf中配置,会以一段时间内达到指定修改的次数为规则来触发快照操作,快照文件名为dump.rdb。每当Redis服务重启的时候都会从该文件中把数据加载到内存中。

在60秒内有10000次操作即触发RDB持久化。

没有满足第一种条件时,在900秒内有1次操作即触发RDB持久化。

没有满足第二种条件时,在300秒内有10次操作即触发RDB持久化。

RDB持久化除了可以根据配置中的策略来触发外,还可以使用save和bgsave命令手动来触发。这两个命令的区别在于save会阻塞服务器进程。在执行save命令的过程中,服务器不能处理任何请求,但是bgsave(background save,后台保存)命令会通过一个子进程在后台处理数据RDB持久化。本质上save和bgsave调用的都是rdbSave函数,所以Redis不允许save和bgsave命令同时执行,当然这也是为了避免RDB文件数据出现不一致性的问题。

每次都是一个大文件,备份写入IO操作笔记大,很容易耗时,影响进程资源使用。

如果最近一次进程崩溃,那么最近一次数据备份后的数据就被丢失。

文件直接就可以当冷备使用

AOF(Append Only File)以独立日志的方式记录每次的写命令,可以很好地解决了数据持久化的实时性。系统重启时可以重新执行AOF文件中的命令来恢复数据。AOF会先把命令追加在AOF缓冲区,然后根据对应策略写入硬盘。

AOF的实现流程有三个步骤

步骤一

把命令追加到AOF缓冲区,

步骤二

将缓冲区的内容写入程序缓冲区

步骤三

将程序缓冲区的内容写入文件

当AOF持久化功能处于开启状态时,服务器每执行完一个命令就会将命令以协议格式追加写入redisServer结构体的aof_buf缓冲区。而在服务重启的时候会把AOF文件加载到缓冲区中。

AOF有 三种触发机制

·always:每次发生数据变更都会被立即记录到磁盘,性能较差,但数据完整性比较好。

·everysec:每秒钟将aof_buf缓冲区的内容写入AOF文件,如果宕机,就会有1秒内的数据丢失。

·no:将数据同步操作交给操作系统来处理,性能最好,但是数据可靠性最差。在配置文件中设置appendonly=yes后,若没有指定apendfsync,默认会使用everysec选项。

写入指令随着时间的推移,记录了很多重复的指令,导致数据量非常大。

RDB优先级高于AOF

RDB小,AOF较大

RDB慢,AOF快

RDB快,AOF慢

技术面试应该问些什么?应聘者应该如何应对?

最近经历了一波面试,个人谈一谈心得感受。

首先我发现很多面试官根本不知道要问些什么?想到哪问到哪。应聘者可能几个回答的他比较满意就觉得还不错,又或者几个不满意就觉得不好。这样是片面的,也盲目和缺乏目标的。我觉得这样的面试官是不合格的。根本不能有效的为企业找到合适的人才。

怎么样更好的为企业招到真正需要的人才呢?

我认为,首先要有清晰的目标,公司招聘的目的是做什么?岗位的基本要求是什么?这个岗位未来可能会有什么样的发展等。

基于以上原因我觉得招聘面试的内容也分为两种类型。必须的和扩展的。

什么是必须的呢?

就是如果必须的知识点超过三个不清楚就可以判断为不合格,因为这是工作中一定会用到的,或者可能性极大会用到的。如果不懂可能会影响工作的进展。

扩展的就是理论,概念,其他方案,深度了解程度等。这方面的了解是加法项,了解的越多,越深越好。但如果不是太了解,在没有更好的候选人的时候也是可以考虑的。

最后呢,作为面试官一定技术够扎实,够深度。因为技术能力不够就很难招到技术较好的人。也不要以个人好恶来评判,要站在公司高层的高度去看待,最好多个人面试。避免因个人原因招到同一类性格的人。对团队的健康发展不利。

但作为应聘者应该怎样应对那些不合格的招聘者呢?

我觉得,你要主动出击,引导面试官的问题。因为如果面试官问一个你答一个,不发挥,不引导出你熟悉的技术,就失去展秀自己的机会。另外,很多面试官也不知道问什么,通常想到什就问什么。这样,通常他会问自己擅长的点,因为每个人的擅长的点是不一样的,万一问到你不擅长的领域你就被动了。更甚至给面试官你技术不好的印象,殊不知有可能他问的不全面而已,但他会以偏概全的以为你不合适。

比如:当面试官问你redis熟悉吗?你就要把你了解的redis相关的技术点大概说一下,比如数据结构,使用场景,雪崩,击穿,穿透,存储模型,高可用,集群等。

这样面试官很可能基于你列到的知识点问一问,因为他也没去想到要问什么,就是顺势去聊了。当然你列出的知识点你还是比较熟悉的,刚好给自己展现的机会,也给面试官留下较好的印象。

相反,如果你仅仅回答个:熟悉。

那么面试官此刻也没想好该问什么,他很可能挑自己比较熟悉的知识点问。可能他最近在研究内存模型,他极大可能问这个,而你这方面不太熟悉,必然回答的支支吾吾。好吧,面试官知道你不懂,便又想到一个他熟悉的问题。如果刚好你也不懂这个知识点,那么面试官可能就认为你Redis不熟悉。就这样两个问题就把你的Redis给pass了,其实你Redis还是蛮熟的,只是对内存方面不太熟而已。接着,他可能会问MySQL,如果又刚好遇到类似的问题,那么你基本上就挂了。

反观上面两种场景,一个其乐融融,一个不欢而散。是不是引导很重要呢。当然如果是一个较为合格面试官就不会出现这样的情况。因为必须的知识点和扩展知识点他列的很清楚,无论你引导与否,他都会问及,这就要看你的基本功了。

另外,如果问及到你管理方面的知识,说明这个岗位会有管理倾向,一定要站在管理者的角度去思考,认真回答好。我曾经就在技术岗面试时问到管理方面,当时就随便说说,以为技术岗,这方面随便聊聊而已。后来才知道,原来人家还是偏管理岗的。所以每一个问题都认真对待吧。

祝你好运!

大家觉得我说的有道理吗?欢迎批评指正!

后续会加一些 PHP 技术面试题及答案,都是个人总结,未必准确,仅供参考。喜欢的朋友可以先关注下。

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