Redis面试合集 - 技术栈

概念

Redis是一种key-value型非关系数据库。

特点：

1、速度快，存在于内存中，类似于HashMap，HashMap的操作和查找的时间复杂度都是O(1)

2、支持丰富的数据类型，包括字符串、哈希、列表、集合、有序集合五种数据类型。

3、支持事务，操作都是原子性的，要么都执行要么都不执行。

4、memcached所有值都是简单的字符串，Redis可以持久化数据（RDB、AOF）。

过期策略

定时过期(定时器)、惰性过期（访问时判断）、定期过期（每隔一段时间扫描）

如何保证Redis都是热点数据？（数据回收）

最近最少使用/随机/最近最少使用/更早过期时间的

持久化（RDB和AOF）

RDB：一定时间将内存数据以快照形式保存到硬盘dump.rdb。通过save参数配置快照周期。

保存成一个文件，更安全。数据量大时，启动效率更高。子进程单独进行持久化保证Redis高性能。持久化过程中发生事故数据容易丢失。

AOF：将Redis执行命令写到单独日志文件中。

数据安全。通过append追加到日志，即使服务器宕机也可通过redis-check-aof工具解决数据一致问题。AOF文件更大，恢复更慢，启动效率低。

保证Redis和MYSQL数据一致

缓存单删： 更新DB前先删除缓存，再更新库，查询缓存无数据则直接访问DB。
延时双删： 为了解决缓存单删，在高并发读情况下数据不一致问题。操作数据前，先删除缓存，接着操作DB，然后延迟一段时间，再删除缓存。

定时+增量更新： 主要是利用库里行数据的更新时间字段+定时增量查询。具体为：每次更新库里的行数据，记录当前行的更新时间；然后把更新时间做为一个索引字段（加快查询速度）

定时任务： 每隔几秒，比如5秒（自定义），把库里最近5秒钟的数据查询出来，写入缓存并记录查询结束时间。查询过程和放入缓存都是单线程不存在并发问题。每次同步成功，下次执行把结束时间作为开始时间，当前时间作为结束时间实现增量查询。

优点：架构简单、逻辑和业务解耦、依赖少，最多加个分布式定时任务或者Redis分布式锁。

监听binlog+MQ： 监听MYSQL binlog把数据库的更新插入删除操作通过MQ同步给下游消费者，下游拿到日志和业务数据再放入缓存。

优点：缓存和业务解耦，减少业务代码的侵入性。

缺点：技术和架构复杂，中间件的运维，引入MQ后带来的问题，比如数据乱序：同一条数据先发后至，后发先至到达消费者，通过redis lua+数据的时间戳比较方案，解决并发问题和数据乱序问题

redis缓存三兄弟问题

PHP+Redis分布式锁

Redis分布式锁是通过线程锁来实现，同时只允许一个线程执行，其他线程进入等待状态。

优点：降低MySQL压力，比队列的并发量高。缺点：线程需要排队等待，并发量也不是特别高。

php 复制代码

$key = "test:lock:".$id;$uuid = Uuid::uuid1()->getHex();try {
    $ret = Redis::set($key, $uuid, 'EX', 10, 'NX');
    if (!$ret) {
        usleep(10);
        return $this->test($id);
    }
    $stock = Skill::query()->where('id', $id)->value('stock');
    if ($stock > 0) {
        Skill::query()->where('id', $id)->decrement('stock');
        $msg = '抢购成功';
    } else {
        $msg = '库存不足，抢购失败';
    }
    if (Redis::get($key) == $uuid) {
        Redis::del($key);
    }
    return $msg;} catch (\Exception $exception) {
    return '抢购失败';}

PHP+Redis乐观锁

Redis的乐观锁就是借助Redis事务和watch监控，采用事务打断的方式实现

优点：并没有锁定任何资源，多线程可以并行。缺点：这是PHP层面的控制，而PHP是有性能瓶颈的。

php 复制代码

$key = 'stock:'.$id;Redis::watch($key);$stock = Redis::get($key);
if (is_null($stock)) {
 return '没有商品';
}
if ($stock == 0) {
 return '库存不足';
}
Redis::multi();Redis::decr($key);
$res = Redis::exec();
if ($res) {
 Skill::query()->where('id', $id)->decrement('stock');
 return '抢购成功';
} else {
 return '抢购失败';}

Nginx结合Lua做桶限流+Redis乐观锁（最优方案）

这种方案是最优方案，直接绕过应用层，在接入层实现限流和防止超卖的操作，只消耗很少的服务器性能，但是可抗并发量级特别大，性能上远超上述几种方案。

逻辑分析：先使用 Nginx+Lua 漏桶算法过滤掉大部分请求，再使用Lua连接Redis，使用Redis乐观锁的方式控制库存。假设只有10个秒杀商品，那这里只保留10个请求进入应用层（PHP和MysqL），应用层不需要进行其他操作，直接操作数据库就可以。

项目应用

1、ERP的商品报表模块，API接口处理好数据，序列化成字符串后给定过期时间存储到Redis中。

2、序列号生成器，我们又很多单号，像订单、生产、调拨，但需求层面要求我们的订单尾号按照顺序来，我们生成器中会根据类别将对应序列号hash进行自增。

3、订单提取模块，

持续更新，未完待续~