Redis入门指南：面向测试工程师

现在测试工程师面试难度越来越大，关于技术方面考察，很多面试官经常会问你是否了解过Redis缓存中间件，这道题一方面是考察你是否对后端技术有一定了解，另一方面也考察你测试工作的深浅。

所以本文将由浅到深、由易到难列举Redis相关面试题，为你弥补缓存中间件的知识盲点，帮助大家在面试中，缓存中间件这块满分通过。

1、Redis是什么？为啥性能好？

Redis（Remote Dictionary Server )，即远程字典服务，是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。Redis是现在最受欢迎的NoSQL数据库之一。

首先，采用了多路复用io阻塞机制；
然后，数据结构简单，操作节省时间；
最后，运行在内存中，自然速度快。

2、数据类型？常见的命令？

有多种数据类型，最常用的就是以下几种

String 字符串类型

set name junchow
get name

set age 20
get age

incr age
decr age

Hash 数据类型

//设置值
hset userinfo name junchow
//解析
hset : cmd
key: userinfo
value: name junchow
//等价于
$userinfo = array('name'=>'junchow')
//获取值
hget userinfo name

List 链表数据

链表类型类似于队列或栈的数据结构，链表可视为存储数据的容器。链表的左侧被称为头部，右侧被称为尾部。

链表可模拟出队列(先进先出),也可以模拟栈(先进后出)。

//从左侧装入 lpush
lpush link1 A
lpush link1 B
//从右侧转入 rpush
rpush link2 A
rpush link2 B

Set 无序集合类型

//向集合setvar添加元素
sadd setvar 1
sadd setvar 2
sadd setvar 3

//从集合setvar中获取元素
smembers setvar

//判断元素1是否在集合setvar中,成功返回1,失败返回0
sismember setvar 1

//从集合中移除元素,成功返回1,失败返回0
srem setvar 1

//从集合中随机弹出元素
spop setvar

//使用sunion求集合并集
sunion setvar myset

Zset 有序集合类型

//添加集合元素
zadd class:php 1 asion
zadd class:php 2 mark
zadd class:php 3 lily
zadd class:php 4 jack

//获取集合元素
zrange class:php 0 -1

//获取集合内容时显示权重信息
zrange class:php 0 -1 withscores

3、有几种持久化方式？优缺点?

RDB （Redis DataBase）: redis按一定周期将内存中的数据同步到磁盘文件中。

RDB优点就是恢复大的数据集的时候，RDB方式会更快些，但是可能会造成数据丢失，因为周期内redis宕机以后，不会记录数据。

AOF （Append Only File）: redis会把数据造成更改的命令追加到日志文件中，再下次重启时执行日志文件中的命令，达到数据的还原。

AOF 优点就是可以更好的保护数据不丢失，AOF开启后支持写的QPS会比RDB支持的写的QPS低，因为AOF一般会配置成每秒fsync（同步磁盘）操作，每秒的fsync操作还是很高的，目前很多项目都是混合使用。

4、数据库和缓存的处理流程?

如截图：

5、缓存雪崩、缓存击穿、缓存穿透?

老掉牙的面试题了，感觉只要说到redis，面试官几乎都会提这三个概念，重点理解概念和应对措施。

缓存穿透：key对应的数据在数据源并不存在，每次针对此key的请求从缓存获取不到，请求都会到数据源，从而可能压垮数据源。比如用一个不存在的用户id获取用户信息，不论缓存还是数据库都没有，若黑客利用此漏洞进行攻击可能压垮数据库。

解决方案：即使数据库和缓存都查询不到，也要在redis缓存一份数据；另外一种布隆过滤器。

缓存击穿：key对应的数据存在，但在redis中过期，此时若有大量并发请求过来，这些请求发现缓存过期一般都会从后端DB加载数据并回设到缓存，这个时候大并发的请求可能会瞬间把后端DB压垮。

解决方案：热点数据毕竟只有少数，可以设置成永不过期。

缓存雪崩：当缓存服务器重启或者大量缓存集中在某一个时间段失效，这样在失效的时候，也会给后端系统(比如DB)带来很大压力。

解决方案：一过期时间加个随机数，保证热点数据不会同时过期。

6、你的项目哪些功能用到了?

一般项目的登录的Token、修改频率较低的数据放进缓存、分布式锁、幂等性校验等等。

下面介绍一些高级的Redis面试题，帮助你在面试中能够一举征服面试官。

1、项目中哪些地方用了？

学Redis 得融入到项目中，结合项目去聊Redis技术，这样才能说服面试官，告诉他我真的懂Redis，而不是纸上谈兵式的自学过。下面列举的只是常见的几种：

会话缓存（Session Cache）

Token作为鉴权的凭证，大部分情况都会存到redis中。

冷数据一般存到Redis中

冷数据是指那些不经常修改的数据，一般都放到Redis中，但要做好数据库和redis之间的数据一致性。

分布式锁

这个是个大专题，限于文章篇幅后面我会详细去聊。

幂等性校验

可以参考文章

计数器

int类型，incr方法，例如：文章的阅读量、微博点赞数、允许一定的延迟，先写入Redis再定时同步到数据库。

2、过期策略？内存淘汰策略？

Redis的数据可以设置过期时间，不是过期就已经删除了吗？为什么还存在所谓的淘汰策略呢？这个原因我们需要从redis的过期策略聊起。

过期策略分为定期删除和惰性删除

定期删除

redis 会将每个设置了过期时间的 key 放入到一个独立的字典中，以后会定期遍历这个字典来删除到期的 key。

Redis 默认会每秒进行十次过期扫描（100ms一次），过期扫描不会遍历过期字典中所有的 key，而是采用了一种简单的贪心策略。redis默认是每隔 100ms就随机抽取一些设置了过期时间的key，检查其是否过期，如果过期就删除。注意这里是随机抽取的。为什么要随机呢？你想一想假如 redis 存了几十万个 key ，每隔100ms就遍历所有的设置过期时间的 key 的话，就会给 CPU 带来很大的负载。

惰性删除

所谓惰性策略就是在客户端访问这个key的时候，redis对key的过期时间进行检查，如果过期了就立即删除，不会给你返回任何东西。

定期删除可能会导致很多过期key到了时间并没有被删除掉。所以就有了惰性删除。假如你的过期 key，靠定期删除没有被删除掉，还停留在内存里，除非你的系统去查一下那个 key，才会被redis给删除掉。这就是所谓的惰性删除，即当你主动去查过期的key时，如果发现key过期了，就立即进行删除，不返回任何东西。

总结：定期删除是集中处理，惰性删除是零散处理。

有了以上过期策略的说明后，就很容易理解为什么需要淘汰策略了，因为不管是定期采样删除还是惰性删除都不是一种完全精准的删除，就还是会存在key没有被删除掉的场景，所以就需要内存淘汰策略进行补充。

内存淘汰策略

主要有以下几种：