【Redis-面试题及持久化方案】Redis相关面试题(缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩) & Redis两种持久化方案详情对比(RDB、AOF)
- 1)Redis 面试题
- 1.1.高频面试题:缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩
- 1.2.低频面试题:有关 redis 集群的面试题
- 2)Redis 的持久化
- 2.1.RDB 的持久化方案
- 2.1.1.介绍
- 2.1.2.RDB方案优点
- 2.1.3.RDB方案缺点
- 2.1.4.RDB配置
- 2.2.AOF的持久化方案
- 1.1.1.介绍
- 1.1.2.开启AOF
- 1.1.3.配置AOF
- 1.1.4.AOF rewrite
- 1.1.5.AOF优点
- 1.1.6.AOF的缺点
- 2.3.RDB or AOF
1)Redis 面试题
1.1.高频面试题:缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩
1.2.低频面试题:有关 redis 集群的面试题
从 Redis 3.0 发布提供 Redis Cluster 以后,经历 Redis 4.x、Redis5.x 和 Redis 6.x 一系列版本,Redis Cluster 更加成熟、稳定,推荐企业使用此种架构,通常公司也是使用此种架构。如果使用 Redis Cluster 集群,面试中碰到的问题有一些坑,还望注意。
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问题一:Redis 的多数据库机制,了解多少?
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问题二:懂 Redis 的批量操作么?
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问题三:Redis 集群机制中,你觉得有什么不足的地方吗?
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问题四:在 Redis 集群模式下,如何进行批量操作?
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问题五:懂 Redis 事务么?
2)Redis 的持久化
2.1.RDB 的持久化方案
2.1.1.介绍
Redis 会定期保存数据快照至一个 rbd 文件中,并在启动时自动加载 rdb 文件,恢复之前保存的数据。可以在配置文件中配置 Redis 进行快照保存的时机:
save [seconds] [changes]
意为在seconds秒内如果发生了changes次数据修改,则进行一次RDB快照保存,例如:
save 60 100
会让 Redis 每60秒检查一次数据变更情况,如果发生了100次或以上的数据变更,则进行 RDB 快照保存。可以配置多条 save 指令,让 Redis 执行多级的快照保存策略。Redis 默认开启 RDB 快照。也可以通过 SAVE 或者 BGSAVE 命令手动触发 RDB 快照保存。SAVE 和 BGSAVE 两个命令都会调用 rdbSave 函数,但它们调用的方式各有不同:
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SAVE 直接调用 rdbSave ,阻塞 Redis 主进程,直到保存完成为止。在主进程阻塞期间,服务器不能处理客户端的任何请求。
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BGSAVE 则 fork 出一个子进程,子进程负责调用 rdbSave ,并在保存完成之后向主进程发送信号,通知保存已完成。 Redis 服务器在 BGSAVE 执行期间仍然可以继续处理客户端的请求。
2.1.2.RDB方案优点
1、对性能影响最小。如前文所述,Redis在保存RDB快照时会fork出子进程进行,几乎不影响Redis处理客户端请求的效率。
2、每次快照会生成一个完整的数据快照文件,所以可以辅以其他手段保存多个时间点的快照(例如把每天0点的快照备份至其他存储媒介中),作为非常可靠的灾难恢复手段。
3、使用RDB文件进行数据恢复比使用AOF要快很多。
2.1.3.RDB方案缺点
1、快照是定期生成的,所以在 Redis crash 时或多或少会丢失一部分数据。
2、如果数据集非常大且 CPU 不够强(比如单核 CPU),Redis 在 fork 子进程时可能会消耗相对较长的时间,影响 Redis 对外提供服务的能力。
2.1.4.RDB配置
(1)修改redis的配置文件
cd /export/server/redis-3.2.8/conf
vim redis.conf
# 第202行
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
save 5 1
这三个选项是redis的配置文件默认自带的存储机制。表示每隔多少秒,有多少个key发生变化就生成一份 dump.rdb 文件,作为 redis 的快照文件。
例如:
save 60 10000 表示在60秒内,有10000个key发生变化,就会生成一份redis的快照。
(2)重新启动redis服务
每次生成新的 dump.rdb 都会覆盖掉之前的老的快照
ps -ef | grep redis
bin/redis-cli -h node1.itcast.cn shutdown
bin/redis-server redis.conf
2.2.AOF的持久化方案
1.1.1.介绍
采用 AOF 持久方式时,Redis 会把每一个写请求都记录在一个日志文件里。在 Redis 重启时,会把 AOF 文件中记录的所有写操作顺序执行一遍,确保数据恢复到最新。
1.1.2.开启AOF
AOF 默认是关闭的,如要开启,进行如下配置:
# 第594行
appendonly yes
1.1.3.配置AOF
AOF提供了三种fsync配置:
always/everysec/no
(通过配置项[appendfsync]指定)
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appendfsync no
:不进行fsync,将flush文件的时机交给OS决定,速度最快 -
appendfsync always
:每写入一条日志就进行一次fsync操作,数据安全性最高,但速度最慢 -
appendfsync everysec
:折中的做法,交由后台线程每秒fsync一次
1.1.4.AOF rewrite
随着 AOF 不断地记录写操作日志,因为所有的写操作都会记录,所以必定会出现一些无用的日志。大量无用的日志会让 AOF 文件过大,也会让数据恢复的时间过长。不过 Redis 提供了 AOF rewrite 功能,可以重写 AOF 文件,只保留能够把数据恢复到最新状态的最小写操作集。
AOF rewrite可以通过BGREWRITEAOF命令触发,也可以配置Redis定期自动进行:
auto-aof-rewrite-percentage 100
auto-aof-rewrite-min-size 64mb
-
Redis在每次AOF rewrite时,会记录完成rewrite后的AOF日志大小,当AOF日志大小在该基础上增长了100%后,自动进行AOF rewrite
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auto-aof-rewrite-min-size最开始的AOF文件必须要触发这个文件才触发,后面的每次重写就不会根据这个变量了。该变量仅初始化启动Redis有效
1.1.5.AOF优点
1、最安全,在启用 appendfsync 为 always 时,任何已写入的数据都不会丢失,使用在启用 appendfsync everysec 也至多只会丢失1秒的数据。
2、AOF 文件在发生断电等问题时也不会损坏,即使出现了某条日志只写入了一半的情况,也可以使用 redis-check-aof 工具轻松修复。
3、AOF 文件易读,可修改,在进行某些错误的数据清除操作后,只要 AOF 文件没有 rewrite,就可以把 AOF 文件备份出来,把错误的命令删除,然后恢复数据。
1.1.6.AOF的缺点
1、AOF 文件通常比 RDB 文件更大。
2、性能消耗比 RDB 高。
3、数据恢复速度比 RDB 慢。
Redis的数据持久化工作本身就会带来延迟,需要根据数据的安全级别和性能要求制定合理的持久化策略:
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AOF + fsync always 的设置虽然能够绝对确保数据安全,但每个操作都会触发一次 fsync,会对 Redis 的性能有比较明显的影响
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AOF + fsync every second 是比较好的折中方案,每秒 fsync 一次
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AOF + fsync never 会提供 AOF 持久化方案下的最优性能
使用RDB持久化通常会提供比使用AOF更高的性能,但需要注意RDB的策略配置。
2.3.RDB or AOF
每一次 RDB 快照和 AOF Rewrite 都需要 Redis 主进程进行 fork 操作。fork 操作本身可能会产生较高的耗时,与 CPU 和 Redis 占用的内存大小有关。根据具体的情况合理配置 RDB 快照和 AOF Rewrite 时机,避免过于频繁的 fork 带来的延迟。