翻来覆去，死去活来之Redis面试必问知识
mhr18 2024-11-21 17:48 19 浏览 0 评论
Redis背景
随着互联网时代的兴起，人们对网站访问速度的要求越来越高，直接使用关系数据库的方案性能出现瓶颈。
什么是Redis
Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。Redis是NOSQL数据库，是解决高并发、高可扩展性、大数据存储等一系列问题的解决方案。
Redis支持的数据结构类型包括：字符串、链表、哈希、集合、有序集等。
Redis优缺点
redis存储的数据特点
大量数据
用户共享数据
数据不经常修改。
查询数据
redis的应用场景：
网站高并发的主页数据
网站数据的排名
消息订阅
优点：
- Redis基于内存操作，性能极高，读写速度快，支持100 KB/s以上的读写速率
- C/S通讯模型
- 单进程单线程模型
- 丰富的数据类型
- 操作具有原子性
- 持久化
- 高并发读写
- 支持lua脚本
缺点：
- 数据库的容量受限于物理内存，无法实现海量数据的高性能读写
- 与关系数据库相比，不支持复杂的逻辑查询
- 虽然提供了持久化能力，但实际上更多的是一种磁盘备份的功能
Memcahe和Redis区别
Memcache 也是一个开源、高性能、分布式内存对象缓存系统。
单机Mysql的美好时代
Memcached（缓存）+ MySql + 垂直拆分
- 数据类型
- Memcache只支持String类型Redis支持五种不同的数据类型。
- 数据持久化
- Memcache不支持持久化Redis支持RDB和AOF持久化策略。
- 分布式：
- Memcache不支持分布式存储Redis所有节点地位平等，具有线性伸缩功能。
- 内存管理机制：
- Memcache数据不能超过系统内存。Redis增加了VM特性，实现了物理内存的限制。
- 数据大小限制：
1）Memcache对单个键值的最大容量为1MB，
2）Redis的最大容量为512 MB。
Redis数据类型应用场景分析
Redis支持哪些数据类型
基本数据类型：
- String（字符串）
- Hash（哈希）
- List（列表）
- Set（集合）
- ZSet（Sorted Set 有序集合）
高级数据类型：
- HyperLogLog
- Geo
- BitMap
Redis种String类型实现原理
Redis 底层实现了简单动态字符串的类型来表示 String 类型。
Redis如何进行内存优化
1、尽可能使用哈希表（hash 数据结构）
2、根据业务场景，考虑使用 BitMap
3、充分利用共享对象池
4、合理使用内存回收策略
Redis如何实现分布式锁
Redis 能够用来实现分布式锁的命令有 INCR、SETNX、SET，并利用过期时间命令 expire 作为辅助
Redis淘汰策略
Redis高性能原因
- 完全基于内存
- 数据结构简单，易于操作，不同的数据结构可以应对不同的场景
- 采用单线程
- 使用多路I/O复用模型，非阻塞I/O
- Redis 本身设定了 VM 机制，没有使用 OS 的Swap，避免因为内存不足而造成访问速度下降的问题
Redis官网
Redis为何直接以内存存储
Redis 直接以内存的方式存储可以达到最快的读写速度， Redis 具有快速和数据持久化的特征。在内存中操作本身就比从磁盘操作更快，不受磁盘I/O速度的影响。
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