9個常見的Redis面試"刁難"問題
字符串String、字典Hash、列表List、集合Set、有序集合SortedSet。
如果你是Redis中高級用戶，還需要加上下面幾種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)HyperLogLog、Geo、Pub/Sub。
如果你說還玩過Redis Module，像BloomFilter，RedisSearch，Redis-ML，面試官得眼睛就開始發(fā)亮了。
先拿setnx來爭搶鎖，搶到之后，再用expire給鎖加一個過期時間防止鎖忘記了釋放。
這時候?qū)Ψ綍嬖V你說你回答得不錯，然后接著問如果在setnx之后執(zhí)行expire之前進(jìn)程意外crash或者要重啟維護(hù)了，那會怎么樣？
這時候你要給予驚訝的反饋：唉，是喔，這個鎖就永遠(yuǎn)得不到釋放了。緊接著你需要抓一抓自己得腦袋，故作思考片刻，好像接下來的結(jié)果是你主動思考出來的，然后回答：我記得set指令有非常復(fù)雜的參數(shù)，這個應(yīng)該是可以同時把setnx和expire合成一條指令來用的！對方這時會顯露笑容，心里開始默念：摁，這小子還不錯。
使用keys指令可以掃出指定模式的key列表。
對方接著追問：如果這個redis正在給線上的業(yè)務(wù)提供服務(wù)，那使用keys指令會有什么問題？
這個時候你要回答redis關(guān)鍵的一個特性：redis的單線程的。keys指令會導(dǎo)致線程阻塞一段時間，線上服務(wù)會停頓，直到指令執(zhí)行完畢，服務(wù)才能恢復(fù)。這個時候可以使用scan指令，scan指令可以無阻塞的提取出指定模式的key列表，但是會有一定的重復(fù)概率，在客戶端做一次去重就可以了，但是整體所花費的時間會比直接用keys指令長。
一般使用list結(jié)構(gòu)作為隊列，rpush生產(chǎn)消息，lpop消費消息。當(dāng)lpop沒有消息的時候，要適當(dāng)sleep一會再重試。
如果對方追問可不可以不用sleep呢？list還有個指令叫blpop，在沒有消息的時候，它會阻塞住直到消息到來。
如果對方追問能不能生產(chǎn)一次消費多次呢？使用pub/sub主題訂閱者模式，可以實現(xiàn)1:N的消息隊列。
如果對方追問pub/sub有什么缺點？在消費者下線的情況下，生產(chǎn)的消息會丟失，得使用專業(yè)的消息隊列如rabbitmq等。
如果對方追問redis如何實現(xiàn)延時隊列？我估計現(xiàn)在你很想把面試官一棒打死如果你手上有一根棒球棍的話，怎么問的這么詳細(xì)。但是你很克制，然后神態(tài)自若的回答道：使用sortedset，拿時間戳作為score，消息內(nèi)容作為key調(diào)用zadd來生產(chǎn)消息，消費者用zrangebyscore指令獲取N秒之前的數(shù)據(jù)輪詢進(jìn)行處理。
到這里，面試官暗地里已經(jīng)對你豎起了大拇指。但是他不知道的是此刻你卻豎起了中指，在椅子背后。
如果大量的key過期時間設(shè)置的過于集中，到過期的那個時間點，redis可能會出現(xiàn)短暫的卡頓現(xiàn)象。一般需要在時間上加一個隨機(jī)值，使得過期時間分散一些。
bgsave做鏡像全量持久化，aof做增量持久化。因為bgsave會耗費較長時間，不夠?qū)崟r，在停機(jī)的時候會導(dǎo)致大量丟失數(shù)據(jù)，所以需要aof來配合使用。在redis實例重啟時，優(yōu)先使用aof來恢復(fù)內(nèi)存的狀態(tài)，如果沒有aof日志，就會使用rdb文件來恢復(fù)。
如果再問aof文件過大恢復(fù)時間過長怎么辦？你告訴面試官，Redis會定期做aof重寫，壓縮aof文件日志大小。如果面試官不夠滿意，再拿出殺手锏答案，Redis4.0之后有了混合持久化的功能，將bgsave的全量和aof的增量做了融合處理，這樣既保證了恢復(fù)的效率又兼顧了數(shù)據(jù)的安全性。這個功能甚至很多面試官都不知道，他們肯定會對你刮目相看。
如果對方追問那如果突然機(jī)器掉電會怎樣？取決于aof日志sync屬性的配置，如果不要求性能，在每條寫指令時都sync一下磁盤，就不會丟失數(shù)據(jù)。但是在高性能的要求下每次都sync是不現(xiàn)實的，一般都使用定時sync，比如1s1次，這個時候最多就會丟失1s的數(shù)據(jù)。
可以將多次IO往返的時間縮減為一次，前提是pipeline執(zhí)行的指令之間沒有因果相關(guān)性。使用redis-benchmark進(jìn)行壓測的時候可以發(fā)現(xiàn)影響redis的QPS峰值的一個重要因素是pipeline批次指令的數(shù)目。
Redis可以使用主從同步，從從同步。第一次同步時，主節(jié)點做一次bgsave，并同時將后續(xù)修改操作記錄到內(nèi)存buffer，待完成后將rdb文件全量同步到復(fù)制節(jié)點，復(fù)制節(jié)點接受完成后將rdb鏡像加載到內(nèi)存。加載完成后，再通知主節(jié)點將期間修改的操作記錄同步到復(fù)制節(jié)點進(jìn)行重放就完成了同步過程。
Redis Sentinal著眼于高可用，在master宕機(jī)時會自動將slave提升為master，繼續(xù)提供服務(wù)。
Redis Cluster著眼于擴(kuò)展性，在單個redis內(nèi)存不足時，使用Cluster進(jìn)行分片存儲。
Redis Cluster 是Redis的集群實現(xiàn)，內(nèi)置數(shù)據(jù)自動分片機(jī)制，集群內(nèi)部將所有的key映射到16384個Slot中，集群中的每個Redis Instance負(fù)責(zé)其中的一部分的Slot的讀寫。集群客戶端連接集群中任一Redis Instance即可發(fā)送命令，當(dāng)Redis Instance收到自己不負(fù)責(zé)的Slot的請求時，會將負(fù)責(zé)請求Key所在Slot的Redis Instance地址返回給客戶端，客戶端收到后自動將原請求重新發(fā)往這個地址，對外部透明。一個Key到底屬于哪個Slot由crc16(key) % 16384 決定。
關(guān)于負(fù)載均衡，集群的Redis Instance之間可以遷移數(shù)據(jù)，以Slot為單位，但不是自動的，需要外部命令觸發(fā)。
關(guān)于集群成員管理，集群的節(jié)點(Redis Instance)和節(jié)點之間兩兩定期交換集群內(nèi)節(jié)點信息并且更新，從發(fā)送節(jié)點的角度看，這些信息包括：集群內(nèi)有哪些節(jié)點，IP和PORT是什么，節(jié)點名字是什么，節(jié)點的狀態(tài)(比如OK，PFAIL，F(xiàn)AIL，后面詳述)是什么，包括節(jié)點角色(master 或者 slave)等。
關(guān)于可用性，集群由N組主從Redis Instance組成。主可以沒有從，但是沒有從 意味著主宕機(jī)后主負(fù)責(zé)的Slot讀寫服務(wù)不可用。一個主可以有多個從，主宕機(jī)時，某個從會被提升為主，具體哪個從被提升為主，協(xié)議類似于Raft，參見這里。如何檢測主宕機(jī)？Redis Cluster采用quorum+心跳的機(jī)制。從節(jié)點的角度看，節(jié)點會定期給其他所有的節(jié)點發(fā)送Ping，cluster-node-timeout(可配置，秒級)時間內(nèi)沒有收到對方的回復(fù)，則單方面認(rèn)為對端節(jié)點宕機(jī)，將該節(jié)點標(biāo)為PFAIL狀態(tài)。通過節(jié)點之間交換信息收集到quorum個節(jié)點都認(rèn)為這個節(jié)點為PFAIL，則將該節(jié)點標(biāo)記為FAIL，并且將其發(fā)送給其他所有節(jié)點，其他所有節(jié)點收到后立即認(rèn)為該節(jié)點宕機(jī)。從這里可以看出，主宕機(jī)后，至少cluster-node-timeout時間內(nèi)該主所負(fù)責(zé)的Slot的讀寫服務(wù)不可用。
文章來源：高可用架構(gòu)
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