Redis是什么？
redis是key-value的nosql数据库，可以用来做缓存、分布式锁等。
SQL（关系型数据库）：SQLServer、Oracle、MySQL；性能会随着数据的增大而下降
NoSQL（非关系型数据库）：MongoDB、Redis；解决大规模数据集合多重数据种类带来的挑战
NewSQL（对各种新的可扩展/高性能数据库的简称）：GenieDB；保持传统数据库管理系统优点的同时，力求实现NoSQL数据库的可伸缩性和高性能
Redis有哪些应用场景
缓存、分布式锁、黑白名单
Redis有什么优势
性能高，强并发能力，单机可以支撑几w到10w的QPS（每秒请求数）
Redis为什么这么快
存内存操作
核心是基于IO的多路复用，只是监听事件，不处理事件，而是直接压到队列，处理事件交给对应的处理器
单线程反而避免了多线程的频繁的上下文切换
Redis主要消耗什么物理资源
内存和网络带宽
Redis到底是单线程还是多线程
redis是单线程，对整个redis是多线程
Redis和Memcached有什么区别
Memcached跟redis一样，都是来做缓存的，但redis更为强大。
memcached只支持String，redis支持更为丰富的数据类型
redis支持持久化，memcached不支持（纯内存的）
支持redis中间件多（redis的速度比memcached快）
Redis支持哪些数据类型及应用场景
一共8种数据类型：string、list、set、hash、sortedset、bitmap、geo、hypeloglog
redis存储key-value格式的数据，key为字符串，value可以为（常用的5种）string，hash，list，set，sortedset
value的数据结构：
字符串（string）
普通的单值存储key value；分布式锁 setnx ；计数器 incr key；分布式session；缓存；黑名单
set name tom
哈希类型（hash，HashMap格式）
购物车；hash实现抢购；限购发放优惠券；激活码
hset person name tom age 18
列表类型（list，LinkedList格式，支持重复元素）
朋友圈点赞；消息订阅；
lpush a1 0 1，从键为’a1’的列表左侧加⼊数据a 、 b 、c
集合类型（set，HashSet格式，不允许重复元素）
随机推荐新闻热点；随机抽奖
sadd a1 tom jerry pubby，向键’a3’的集合中添加元素’zhangsan’、‘lisi’、‘wangwu’
有序集合类型（sortedset，TreeSet不允许重复元素，且元素有序）
电影院排序；排行榜
zadd a1 4 tom 5 jerry 6 pubby 3 jack，向键’a4’的集合中添加元素’lisi’、‘wangwu’、‘zhaoliu’、‘zhangsan’，权重分别为4、5、6、3
Redis默认支持多少个数据库，怎么修改
默认16个库，redis.conf中修改
Redis的key和value最大可以支持到多大？
key可以大到512M，value最大512M
Redis事务有什么作用
Redis事务是一组命令集合。就是把多个命令打包，顺序地添加到队列中，并按照顺序依次执行。Redis事务能力弱，很少使用。
Redis事务的主要作用就是串联多个命令防止别的命令插队。
基本命令：
MULTI开启一个事务块；EXEC执行事务块所有命令；
DISCARD取消事务；
WATCH监视一个或多个key，事务执行前，key被其他命令修改了，则事务中断；
UNWATCH取消对key的监视
Redis持久化有什么作用
为了快速的恢复redis中的数据
可以作为一个存储来使用
Redis有哪几种持久化方式
RDB
每隔一定的时间周期将内存中的全量数据写入到快照文件中。
优点：数据恢复快；缺点：容器丢失数据
AOF（Append-only file）
对内存中数据进行修改的指令记录下来
优点：最多丢失1秒数据；缺点：数据恢复慢
Redis持久化方案是综合使用RDB和AOF两种持久化机制，AOF作为数据恢复的第一选择；RDB来做冷备份，在AOF文件都不可用的时候，可以用RDB来快速恢复数据。
Redis内存满了怎么办
可以在redis.conf中通过maxMemory来设置内存大小，在64位的系统中默认无内存限制，一般设置为物理内存的3/4
redis中失效的数据采用：定时删除+定期删除+惰性删除的方式，删除不掉的数据用内存淘汰机制。
定时删除：在设置键过期的同时，创建一个定时器，让定时器在键的过期时间来临，立即对键进行删除。
定期删除：redis默认每隔100ms就随机抽取一些设置了过期时间的key，检查是否过期，过期了就删除。
惰性删除：过期key，靠定期删除没有删除掉，还在内存里。除非系统去查找那个key，才会被redis删除。
定期删除漏掉了很多过期key，且没使用惰性删除，就是用redis内存淘汰机制。allkeys-lru：对所有key使用LRU算法进行删除
Redis如何实现大量数据插入
redis中引入管道机制（cat data.txt | redis-cli-pipe）
使用Luke协议，通过redis-cli-pipe发送数据到服务器
采用Jedis的父类中的pipelined()方法获取管道
使用RedisTemplate批量保存数据
Redis有那些高可用的方案
主从：分担读的压力
哨兵：解决主节点的单点故障
redis-cluster：写的压力，但是从节点只是备份节点，不分担读，要扩读，就要增加主节点。
Redis中的哈希槽怎么理解
用来进行数据的更好路由
redis-cluster中将分为16384个哈希槽（hash slot），所有的数据都分布在这些slot中，即使宕机，也会将这些节点的slot分担到其他节点去。
Redis支持的Java客户端有哪些
Jedis
Redisson是什么框架
Redisson在redis的基础上，封装了一套用分布式系统的一系列工具。
Jedis和Redisson对比有什么优缺点？
Jdeis是Redis的java实现客户端，其API提供了比较全面的Redis命令的支持；
Redisson实现了分布式工具，但与Jedis相比，功能较为简单。Redisson的宗旨是让使用着对redis的关注分离，从而让使用着关注处理业务逻辑上。
Jedis的性能要高于Redisson
什么是缓存预热
程序启动或缓存失效之后，主动将热点数据加载到缓存中。从而减少穿透和击穿的问题，缓解DB压力
代码思路：
实现InitializingBean或者CommandLineRunner
查询所有数据
把数据放到redis缓存中
设置失效时间
什么是缓存雪崩，如何解决
①、redis宕机后，会导致请求都访问数据库，会导致mysql宕机，web容器中会拿出大量线程连接mysql，导致资源耗尽。从而引起一系列连锁反应。
解决办法：
事前：redis备份、高可用、读写分离
事中：熔断，限流，降级
事后：用备份快速恢复
②、在某个时间段，大量数据同时过期导致雪崩问题
解决办法：
设置失效时间
什么是缓存穿透，如何解决
恶意构建redis中不存在的key，大量请求到DB
解决方法：
恶意构建不存在的key，反推到redis中
布隆过滤器（redis中存在，是不一定存在；redis中没有，是真没有）
什么是缓存击穿，如何解决
热点key（热点数据）失效，导致大量请求在redis未命中，请求到DB，导致DB宕机
解决方法：
设置key不失效（不可行）
上锁减少请求到DB（分布式锁，本地锁）
热点key进行分散
Redis和数据库双写一致性问题如何解决
先操作数据库，再删除缓存，失败就隔2秒删除一次，没有删掉就使用过期兜底
先操作数据库，然后将消息丢到mq中，让mq去删除缓存或者更新
先操作数据库，MySQL要写binlog，把binlog中的数据提取出来，修改缓存
Redis有哪些危险命令，如何防范
flushall、flushdb、config、keys
配置redis.conf，找到security区域，禁用命令
Redis如何统计独立用户访问量
incr，通过自增方式判断用户的访问量
HyperLogLog用来做基数统计的算法，误差很小。不适合数据敏感场景。
Redis的协议
resp协议（redis serialization protocol）及redis序列化协议，是一种简单的文本协议。
*为参数个数，$为一个参数字节数
Redis单线程模型
①、redis基于Reactor模式开发了自己的网络事件处理器，称为文件事件处理器。
②、文件事件处理器由Socket，IO多路复用程序，文件事件分派器，事件处理器组成
事件处理器由：
|——连接应答处理器：处理客户端的连接请求
|——命令请求处理器：执行客户端传递过来的命令
|——命令回复处理器：返回客户端命令的执行结果
③、IO多路复用程序回同时监听多个socket，当socket执行accept，read，write，close操作时，产生相对应的文件事件。IO多路复用程序会把产生事件的所有socket压入一个队列，传送给文件事件分派器，分派器会根据socket产生的事件类型分给对应事件处理器处理。
④、事件种类：AE_READABLE、AE_WRITABLE
⑤、redis的客户端与服务端的交互
分布式锁
ZooKeeper实现（CP）：
①、基于zk的临时节点和watch机制来实现。例如，该目录下的节点抢占了锁，其他锁的节点就监听该目录，该节点释放锁之后，其它节点就会抢占该锁，出现羊群效应。
②、避免羊群效应，可以采用临时的有序节点。
Redis实现分布式锁（AP）：
①、采用Redisson来做分布式锁，也是使用setnx，但由Lua保证原子性，加入了WatchDog进行锁续期
②、Redisson如何工作：客户端加锁会发送一段Lua脚本给redis集群，完成加锁，并在客户端产生一个watchDog每隔10s就检查锁的时间是否快到期，并且客户端未释放锁。时间到了会续期30s。客户端宕机了，watchdog就没了，锁到了时间就会释放。
③、redis实现分布式锁在极端情况下会出现丢锁的情况，例如，redis采用主从架构，向当前主节点上锁，但未同步到从节点上，此时主节点宕机了，哨兵会选择一个节点作为主节点，现在的主节点就没有锁了，所以就丢锁了；（redis官方给出redLock方案，就是另外拿3台redis节点来作为redlock，向3台redis节点都要写锁，超过半数写锁成功才是成功。但redLock本身是有问题的，redis是基于AOF进行数据持久化的，当前有key，但AOF文件没来得及刷新，节点就宕机了，就丢锁了）
补充CAP理论：
C：一致性（Consistency）
A：可用性（Availability）
P：分区容错性（Partition Tolerance）
Redis主从复制和哨兵
主从复制：
主节点和从节点都可以进行服务，从节点复制主节点数据。主节点宕机了，从节点还可以提供服务
一个master可以用多个slave
一个slave只能有一个master
数据只能由master流向slave
高并发：通过设计保证系统能够同时并行处理很多请求。想提高redis的读写能力，可以用redis的主从架构。
高可用：是指通过设计减少系统不能提供服务的时间。使用redis的主从架构解决redis单点故障问题，需要哨兵机制。
主从复制原理：
全量复制：
从节点发起psync命令同步数据，发送命令之前会跟master建立socket长连接
主节点收到psync命令执行bgsave生成最新的rdb快照数据，会把这些可能修改数据集的请求缓存在内存中。
master发送rdb数据给slave
slave清空老数据并加载主节点rdb
master发送buffer
slave执行buffer里的写命令到内存
master通过socket长连接连续把写命令发给slave，保证数据一致性。
数据部分复制：
master和slave断开重连后，一般会对整份数据复制，但redis2.8之后，redis支持部分数据复制命令psync去master同步数据，slave与master在网络断开重连后进行部分数据复制（断电续传）
master会在其内存中创建一个复制数据用的缓存队列，缓存最近一段时间的数据，master和它所有的slave都维护了复制的数据下标offset和master的进程id，因此，当网络连接断开后，slave会请求master继续进行未完成的复制，从缓存所记录的数据下标开始。如果master进程id变化了，或者从节点数据下标offset太旧，已经不在master的缓存队列里了，那么将会进行一次全量数据的复制。
哨兵模式：
redis哨兵模式用于为redis实现高可用，在主从分离的模型中，如果主服务器宕机了，那么哨兵将选出一台服务器升级为主服务器提供服务。
选举过程。。。。
哨兵集群只有一个哨兵节点，redis的主从也能正常运行以及选举master，如果master宕机了，那唯一的那个哨兵节点就是哨兵leader，可以正常选举新的master
Redis集群脑裂
①、形成原因：因为网络问题，导致master节点跟slave节点和sentinel集群处于不同的网络分区，此时sentinel集群无法感知到master存在，会选择一个slave节点提升为master节点。所以就存在两个master节点。
②、导致问题：如果客户端还在基于原来的master节点继续写入数据，那么新的master节点就无法同步数据，当网络问题解决之后，sentinel集群将原先的master节点降级为slave节点，此时新的master节点同步数据会造成打量数据丢失。
③、redis配置文件
min-slaves-to-write 3，代表连接到master的最少slave数量min-slaves-max-lag 10，表示slave连接到master的最大延迟时间
按照这个配置，要求至少3个slave节点，且数据复制和同步的延迟不能超过10s，否则的话master就会拒绝写请求，配置了这两个参数后，发生了脑裂的话，原先的master节点收到客户端的写入请求会拒绝，可以减少数据同步之后的数据丢失。
redis中的异步复制情况下的数据丢失问题也能使用这两个参数。
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