Redis 事件

Redis 服务器是一个事件驱动程序，服务器需要处理两类事件：

• 文件事件（file event） - Redis 服务器通过套接字（Socket）与客户端或者其它服务器进行通信，文件事件就是对套接字操作的抽象。服务器与客户端（或其他的服务器）的通信会产生文件事件，而服务器通过监听并处理这些事件来完成一系列网络通信操作。
• 时间事件（time event） - Redis 服务器有一些操作需要在给定的时间点执行，时间事件是对这类定时操作的抽象。

关键词：文件事件、时间事件

Redis 管道

关键词：Pipeline

Pipeline 简介

Redis 是一种基于 C/S 模型以及请求/响应协议的 TCP 服务。通常情况下，一个 Redis 命令的请求、响应遵循以下步骤：

• 客户端向服务端发送一个查询请求，并监听 Socket 返回（通常是以阻塞模式，等待服务端响应）。
• 服务端处理命令，并将结果返回给客户端。

显然，如果每个 Redis 命令都发起一次请求、响应，会很低效。因此，Redis 客户端提供了一种批量处理技术，即

Redis 发布订阅

Redis 发布订阅 (pub/sub) 是一种消息通信模式：发送者 (pub) 发送消息，订阅者 (sub) 接收消息。Redis 客户端可以订阅任意数量的频道。

Redis 有两种发布订阅模式

• 基于频道（Channel）的发布订阅
• 基于模式（Pattern）的发布订阅

关键词：订阅、SUBSCRIBE、PSUBSCRIBE、PUBLISH、观察者模式

Redis 内存管理

关键词：定时删除、惰性删除、定期删除、LRU、LFU

Redis 过期删除

Redis 可以为每个键设置过期时间，当键过期时，会自动删除该键。

设置键的生存时间或过期时间

Redis 中，和键的生存时间相关的命令如下所示：

命令	描述
EXPIRE	设置 key 的过期时间，单位为秒
PEXPIRE	设置 key 的过期时间，单位为毫秒
EXPIREAT	设置 key 的过期时间为指定的秒级时间戳
PEXPIREAT	设置 key 的过期时间为指定的毫秒级时间戳
TTL	返回 key 的剩余生存时间，单位为秒
PTTL	返回 key 的剩余生存时间，单位为毫秒
PERSIST	移除 key 的过期时间，key 将持久保持

Redis 数据结构

关键词：对象、SDS、链表、字典、跳表、整数集合、压缩列表

SDS

SDS 简介

SDS 是 Simple Dynamic String 的缩写，即简单动态字符串。Redis 为 SDS 做了一些优化，以替代 C 字符串来表示字符串内容。此外，SDS 还被 Redis 用作缓冲区（buffer），如：AOF 模块中的 AOF 缓冲区；客户端状态中的输入缓冲区。

Redis 面试

Redis 简介

【基础】什么是 Redis？

要点

什么是 Redis？

Redis 是一个开源的、数据存于内存中的 K-V 数据库。由于，Redis 的读写操作都是在内存中完成，因此其读写速度非常快。

• 高性能 - 由于，Redis 的读写操作都是在内存中完成，因此性能极高。
• 高并发 - Redis 单机 QPS 能达到 10w+，将近是 Mysql 的 10 倍。

Redis 常被用于缓存，消息队列、分布式锁等场景。

Redis 有什么功能和特性？

Redis 的功能和特性：

• Redis 支持多种数据类型。如：String（字符串）、Hash（哈希）、 List （列表）、Set（集合）、Zset（有序集合）、Bitmaps（位图）、HyperLogLog（基数统计）、GEO（地理空间）、Stream（流）。
• Redis 的读写采用“单线程”模型，因此，其操作天然就具有原子性。需要注意的是，Redis 6.0 后在其网络模块中引入了多线程 I/O 机制。
• Redis 支持两种持久化策略：RDB 和 AOF。
• Redis 有多种高可用方案：主从复制模式、哨兵模式、集群模式。
• Redis 支持很多丰富的特性，如：事务 、Lua 脚本、发布订阅、过期删除、内存淘汰等等。

图来自 Redis Explained

Redis 面试之应用篇

缓存

【中级】如何避免缓存雪崩、缓存击穿、缓存穿透？

要点

• 缓存击穿：指某个热点数据在缓存中失效，导致大量请求直接访问数据库。此时，由于瞬间的高并发，可能导致数据库崩溃。
• 缓存穿透：指查询一个不存在的数据，缓存中没有相应的记录，每次请求都会去数据库查询，造成数据库负担加重。
• 缓存雪崩：指多个缓存数据在同一时间过期，导致大量请求同时访问数据库，从而造成数据库瞬间负载激增。

解决方案

缓存击穿：

• 使用互斥锁，确保同一时间只有一个请求可以去数据库查询并更新缓存。
• 热点数据永不过期。

缓存穿透：

• 使用布隆过滤器，过滤掉不存在的请求，避免直接访问数据库。
• 对查询结果进行缓存，即使是不存在的数据，也可以缓存一个标识，以减少对数据库的请求。

缓存雪崩：

• 采用随机过期时间策略，避免多个数据同时过期。
• 使用双缓存策略，将数据同时存储在两层缓存中，减少数据库直接请求。

Redis 面试之数据类型篇

Redis 数据类型

【基础】Redis 支持哪些数据类型？

要点

• Redis 支持五种基本数据类型：String（字符串）、Hash（哈希）、List（列表）、Set（集合）、Zset（有序集合）。
• 随着 Redis 版本升级，又陆续支持以下数据类型： BitMap（2.2 版新增）、HyperLogLog（2.8 版新增）、GEO（3.2 版新增）、Stream（5.0 版新增）。

扩展：What Redis data structures look like

Redis 哨兵

Redis 2.8 版本，新增了哨兵模式，以支持“自动故障转移”，它是 Redis 的 HA 方案。

Redis 哨兵模式由一个或多个 Sentinel 实例组成 Sentinel 集群，可以监控任意多个主服务器，以及这些主服务器的所有从服务器；并在被监视的主服务器进入下线状态时，自动将下线主服务器的某个从服务器升级为新的主服务器，然后由新的主服务器代替已下线的主服务器继续处理命令请求。

关键词：高可用、监控、选主、故障转移、Raft

Redis 复制

在 Redis 中，可以通过执行 SLAVEOF 命令或设置 slaveof 选项，让一个服务器去复制（replicate）另一个服务器，其中，后者叫主服务器（master），前者叫从服务器（slave）。

Redis 2.8 以前的复制不能高效处理断线后重复制的情况，而 Redis 2.8 新添的部分重同步可以解决这个问题。

关键词：SLAVEOF、SYNC、PSYNC、命令传播、心跳