【每日面试题】精选java面试题之redis

1. Redis是什么？为什么要使用Redis？

Redis是一个开源的高性能键值对存储数据库。它提供了多种数据结构，包括字符串、列表、集合、有序集合、哈希表等。Redis具有快速、可扩展、持久化、支持多种数据结构等特点，适用于缓存、消息队列、排行榜等场景。

2. Redis的常见数据结构有哪些？

Redis的常见数据结构包括字符串、列表、集合、有序集合和哈希表。

3. Redis的持久化方式有哪些？

Redis提供了两种持久化方式：RDB和AOF。

• RDB是将Redis在某个时间点的数据保存到硬盘上，以文件的形式存储。通过恢复这个文件，可以还原Redis的数据。适合备份、全量恢复等场景。
• AOF（Append Only File）是将Redis的操作日志以追加的方式保存到硬盘上，以文本的形式存储。通过重新执行这些操作，可以还原Redis的数据。适合灾难恢复、增量恢复等场景。

4. Redis的数据淘汰策略有哪些？

Redis的数据淘汰策略包括：

• volatile-lru：从已设置过期时间的数据集中删除最近最少使用的数据；
• volatile-ttl：从已设置过期时间的数据集中删除即将过期的数据；
• volatile-random：从已设置过期时间的数据集中随机删除数据；
• allkeys-lru：从所有数据集中删除最近最少使用的数据；
• allkeys-random：从所有数据集中随机删除数据；
• no-eviction：禁止删除数据，即空间不足时不做任何淘汰操作。

5. Redis的主从复制是什么？有什么用？

Redis的主从复制是指将一个Redis实例（主节点）的数据复制到其他Redis实例（从节点）上。主节点将写操作（包括数据修改、删除等）广播给所有从节点，从节点将操作应用到自己的数据集上。

主从复制有以下用途：

• 实现数据的备份与恢复：主节点故障时，可以通过从节点恢复数据；
• 实现读写分离：主节点负责写操作，从节点负责读操作，提高系统的并发能力；
• 实现高可用性：主节点故障时，从节点可以接替主节点继续提供服务。

6. Redis的发布订阅功能是什么？

Redis的发布订阅功能是指可以将消息发送给多个客户端，这些客户端可以订阅与之相关联的频道，并在有消息发布到该频道时收到通知。该功能可以用于实现实时消息推送、事件通知等场景。

7. Redis的事务是怎样实现的？

Redis的事务使用MULTI、EXEC、WATCH和DISCARD等命令实现。MULTI命令表示开启一个事务，EXEC命令表示执行事务中的命令，WATCH命令用于在执行事务前监视一个或多个键，如果这些键在执行期间被修改，则事务会被放弃；DISCARD命令用于放弃一个事务。

8. Redis的线程模型是什么？

Redis使用单线程模型，采用多路复用机制来处理客户端的连接请求。它通过一个事件循环（Event Loop）来接收客户端的请求，并使用非阻塞IO来处理请求。这种线程模型能够高效地处理大量的并发请求。

9. Redis的缓存穿透和缓存击穿是什么？如何解决？

• 缓存穿透是指查询一个不存在的数据，导致每次查询都会去数据库查询，而不会命中缓存。可以通过为不存在的数据设置一个特殊的值，比如null或-1，来缓存起来，避免频繁查询数据库。
• 缓存击穿是指一个热点数据过期或失效，导致大量的请求直接穿透缓存，直接查询数据库。可以通过给热点数据设置较长的过期时间，或使用互斥锁来避免缓存击穿。

10. Redis的pipeline有什么作用？

Redis的pipeline可以将多个命令一次性发送给服务器执行，减少网络通信的开销。可以将多个读操作或写操作合并在一起执行，提高系统的性能。但要注意，pipeline并不能减少服务器端的计算和IO开销。

11. Redis的分布式锁是怎样实现的？

Redis的分布式锁可以使用SETNX命令结合超时设置来实现。使用SETNX命令尝试获取锁，如果返回1表示获取锁成功，可以执行业务逻辑；如果返回0表示获取锁失败，需要等待一段时间后再次尝试。为了避免死锁，可以为锁设置一个超时时间，当锁超时后自动释放。

12. Redis的哨兵模式是什么？有什么作用？

Redis的哨兵模式是一种主从复制的高可用性解决方案，通过监控主节点和从节点的状态来实现故障转移。哨兵节点会定期检测主节点和从节点的状态，当主节点故障时，会选择一个从节点升级为主节点，然后通知其他从节点更新配置。

哨兵模式的作用是：

• 实现高可用性：主节点故障时，可以自动切换到从节点继续提供服务；
• 自动故障恢复：当主节点恢复后，可以自动将其设置为从节点，保证数据的一致性；
• 配置更新通知：当主节点切换或恢复时，可以通知其他从节点更新配置。

13. Redis的集群模式是什么？有什么特点？

Redis的集群模式是一种分布式的高可用性解决方案，通过将数据分片存储在不同的节点上来实现数据的扩展。集群模式中的每个节点都可以同时提供读和写操作，节点之间通过内部总线进行通信。

集群模式的特点包括：

• 数据分片：将数据分散存储在不同的节点上，提高数据的存储能力；
• 自动故障转移：当节点故障时，会自动将故障节点的数据迁移到其他节点上；
• 水平扩展：可以通过增加节点的数量来扩展集群的容量。

14. Redis如何保证数据的一致性？

Redis通过主从复制、哨兵模式和集群模式来保证数据的一致性。主从复制和哨兵模式可以实现主节点的故障转移和自动恢复，保证数据的可用性；集群模式通过将数据分片存储在多个节点上来提高数据的存储能力，并通过分片槽迁移来保证数据的一致性。

15. Redis如何解决缓存击穿问题？

Redis可以通过给热点数据设置较长的过期时间来避免缓存击穿。当一个热点数据即将过期时，使用一个后台线程更新该数据的缓存。这样，即使在缓存过期期间有大量的请求访问该热点数据，也能够命中缓存。