Java后端面试题(redis相关1)(day7)

目录

• 为什么要用Redis？
• Redis到底是多线程还是单线程？
• Redis数据持久化机制
• • RDB方式
  • AOF方式
• Redis是单线程，但为什么快？
• [Redis 过期删除策略](#Redis 过期删除策略)
• [Redis 内存淘汰策略](#Redis 内存淘汰策略)

为什么要用Redis？

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1. 基于内存操作，内存读写速度快
2. 支持多种数据类型，包括String、Hash、List、Set、ZSet等
3. 支持持久化 ，Redis支持 RDB 和 AOF 两种持久化机制，持久化功能可以有效地避免数据丢失问题
4. 支持事务，Redis的所有操作都是原子性的，同时Redis还支持对几个操作合并后的原子性执行。
5. 支持高并发，使用IO模型（epoll）, 天生支持高并发.
6. 工作线程单线程，即避免频繁的上下文切换，又避免了线程安全问题，Redis6.0之后IO线程引入了多线程

Redis到底是多线程还是单线程？

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对于Redis到底是多线程还是单线程，分为两个阶段：

• Redis 6.0 之前 ：
  Redis是 单线程 的，IO操作和计算操作串行执行
• Redis 6.0之后 ：
  Redis 将IO操作交给IO线程处理，并且使用线程池，使 IO线程实现多线程 并行执行IO操作，而计算操作由工作线程处理，工作线程仍保持单线程。

Redis数据持久化机制

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持久化就是把内存的数据写到磁盘中，防止服务宕机导致内存数据丢失。

Redis支持两种方式的持久化，一种是 RDB 的方式，一种是 AOF 的方式。前者会根据指定的规则定时将内存中的数据存储在硬盘上 ，而后者在每次执行完命令后将命令记录下来。一般将两者结合使用。

RDB方式

RDB 是 Redis 默认 的持久化方案。RDB 持久化时会将内存中的数据写入到磁盘中，也就是快照(Snapshot)，数据恢复是将快照文件直接读到内存中。

RDB的优缺点：

• 缺点 ：
  1. 快照时间有间隔，不能实时备份，丢失数据可能会比较多
  2. 开启子进程备份数据，在数据集比较庞大时，fork()可能会非常耗时，造成服务器在一定时间内停止处理客户端。
• 优点 ：
  1. 恢复数据比较快
  2. 备份的文件就是原始内存数据的大小，不会额外增加数据占用。

AOF方式

AOF（append only file）持久化：以独立日志的方式记录每次写命令，Redis重启时会重新执行AOF文件中的命令达到恢复数据的目的。AOF的主要作用是解决了数据持久化的实时性，AOF 是Redis持久化的主流方式。

AOF的优缺点:

• 优点 ：
  1. 数据安全性高，不易丢数据
  2. AOF文件有序保存了所有写操作，可读性强
• 缺点 ：
  1. AOF方式生成文件体积变大
  2. 数据恢复速度比RDB慢

Redis是单线程，但为什么快？

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1. Redis 基于内存，内存的访问速度比磁盘快很多
2. 单线程操作，避免了频繁的上下文切换
3. 合理高效的数据结构
4. 采用了非阻塞I/O多路复用机制 epool

Redis 过期删除策略

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1. 惰性删除 ：放任键过期不管，但是每次从键空间中获取键时 ，都检查取得的键是否过期，如果过期的话，就删除该键;如果没有过期，就返回该键。
2. 定期删除 ：每隔一段时间 程序就对数据库进行一次检查，删除里面的过期键。至于要删除多少过期键，以及要检查多少个数据库，则由算法决定

Redis 内存淘汰策略

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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。

Redis 提供 8 种数据淘汰策略：

LRU 全称Least recently used, 淘汰的是最近最久未使用的数据项。

LFU 全称Least-frequently used,淘汰的是最近访问频率最低的数据项，4.0及以上版本可用。

范围	淘汰策略名称	策略含义	人话
默认策略	noeviction	不淘汰数据；写不进去返回错误	不删除任意数据，这时如果内存不够时，会直接返回错误
只针对设置 过期的keys	volatile-lru	根据 LRU 算法挑选数据淘汰	从设置了过期时间的数据集中，选择最近最久未使用的数据释放
只针对设置 过期的keys	volatile-lfu	根据 LFU 算法挑选数据淘汰	淘汰掉设置了过期时间的key过去被访问次数最少的数据
只针对设置 过期的keys	volatile-random	随机挑选数据淘汰	从设置了过期时间的数据集中，随机
只针对设置 过期的keys	volatile-ttl	挑选越早过期的数据进行删除	从设置了过期时间的数据集中，选择马上就要过期的数据进行释放操作 所有keys
所有keys	allkeys-lru	根据 LRU 算法挑选数据淘汰	从数据集中(包括设置过期时间以及未设置过期时间的数据集中) 选择最近最久未使用的数据释放
所有keys	allkeys-random	随机挑选数据淘汰	随机选择一个数据进行释放
所有keys	allkeys-lfu	LFU 算法挑选数据淘汰	淘汰掉过去被访问次数最少的一条数据
所有keys