面试八股文---Redis_redis面试八股文

1、为什么要使用缓存？
主要从高性能和高并发来看待问题，正常我们存取数据是在磁盘中进行的，每次存取意味着一次I/O，而I/O操作是比较慢的。如果把数据缓存到内存中，查询的效率就会大大提高。
而且直接操作缓存的并发数是远远大于操作数据库的。
2、什么是Redis？为什么选择使用Redis，Redis有什么好处？
Redis是一款基于内存的key-value数据库，它的查询效率非常高，读可以达到每秒10万次，写可以达到8万次左右。
Redis还支持丰富的数据结构：String、list、set、ZSet、hash，单个value可以存储1G数据
Redis还可以对存入的key-value设置过期时间
3、Redis常见的数据结构，和使用场景
String：简单的key-value类型，可以用来常规计数如粉丝数等。特殊功能命令：setnx只有key不存在时才存储、setex设置过期时间
hash：适合用来存储对象，用于存储商品信息、用户信息等
list：list可以用来存储多个可重复的列表数据，比如粉丝列表之类的。lpush+rpop还可以组成队列，用来做延时队列。lpush+lpop可以作为栈
set：set可以存储多个数据，数据不可重复，可以用来去重，统计交集sinter,用来进行垃圾图片的处理、共同粉丝的计算。特殊功能的命令：sunion并集、sdiff差集、sinter交集
ZSet：比set增加了一个score，可以进行排序，用来做排名、时间序列。
4、说一下Redis的删除策略和淘汰策略
①定时删除 在设置key过期时间（setex）的同时，设置一个定时器，在key过期时直接删除。缺点是占用CPU会比较多
②惰性删除 设置key过期时间之后不去管他，当使用key的时候检查key是否过期。对CPU非常友好，缺点是无法删除某些不使用的过期键
③定期删除 对key进行定期抽检，删除过期的key。是比较折中的办法，缺点是比较难确定执行的频率，并且有脏数据的风险，可能会查 到一些没有及时删除的过期key。
Redis中采用定期删除+惰性删除，检查时间定为每秒10次。
淘汰策略：即使有了删除策略，也有可能数据量过多，内存都被占满了。这时Redis就可以按照一定的规则将数据从内存中删除掉，常见的淘汰策略有
noeviction（默认） 不删除任何数据，内存不足则报错
volatile-lru 设置了过期时间的key，淘汰最久没使用的数据（least recently used）
volatile-lfu 设置了过期时间的key，淘汰最近使用频率较低的key（least frequently used）
volatile-ttl 淘汰即将过期的key
volatile-random 随机淘汰
allkeys-lru 所有key，淘汰最久没使用的key
allkeys-lfu 所有key，淘汰最近使用频率较低的key
allkeys-random 随机淘汰
5、什么是穿透、击穿、雪崩？怎么解决
穿透就是访问了一个数据库中没有的key，由于数据库中没有，在Redis中也就没有缓存，每次请求都会会直接查询数据库。这样就有被攻击的风险，解决的办法可以在查询数据库之后往Redis中存入一个null值。
但是这样做也有坏处，就是如果一旦缓存的null值没有失效，而时间数据库已经更新了该key，就会导致查询到脏数据。于是我们可以借助布隆过滤器来进行拦截。
击穿就是在一个热点数据刚好失效时，大量的请求直接访问到了数据库，造成数据库的压力剧增。解决的方法，可以设置热点数据永不过期。
雪崩就是大量的热点数据，设置了相同的过期时间，在同一时刻失效，导致大量请求访问到数据库，可能会导致数据库宕机。解决的方法，可以对过期时间设置一个随机值。
6、常见的缓存同步方案有哪些
同步方案：直接修改增删改的业务代码，在数据库操作完毕直接同步操作缓存
异步方案：借助MQ进行发送异步消息，消费者从MQ中取出数据同步缓存
canal方案：使用阿里旗下的canal组件实现数据同步，它的实现原理是将自己伪装成一个mysql的从节点，从mysql中读取binlog数据。我们通过部署canal服务，从canal中获取数据更新缓存即可，不需要改动源代码。
7、Redis数据持久化方案有哪些？
RDB Redis Database Backup file 它是数据备份文件，这种持久化方式是采用了内存快照的机制，对整个内存进行备份。备份的时机，可以手动保存，也可以在规定的时间内修改了一定量的数据后进行触发，或者是在服务正常关闭前，也会进行保存。它的好处就是数据的恢复速度快，文件的体积相对较小；缺点是不能保证数据的完整性，两次备份之间可能会有数据丢失的风险。对系统资源的占用会比较高，备份的时候会阻塞线程，影响性能。它的使用场景就是可以容忍几分钟的数据丢失，追求更快的启动速度的情况。

AOF Append Only File 追加文件，这种持久化文件实际上是记录了Redis每次写（增删改）操作的日志。刷盘的时机默认是每秒钟进行记录，也可以配置在每次操作之后进行记录。它的好处是数据完整性好，默认情况也最多丢失1s的数据，因此数据恢复的优先级高；缺点是宕机的恢复速度比较慢，需要重新执行一遍命令，重写时对CPU和内存的占用比较高，有可能会记录一些无用的命令导致文件的体积很大，需要进行bgrewriteaof重写；应用场景是数据完整性要求比较高的情况。
8、Redis有哪些集群方案？
1、主从+哨兵：解决读写隔离、单点故障、高可用问题
2、分片集群：解决以上问题+海量数据问题
9、说一说Redis哈希槽的概念？
说到分片集群，就必须提到哈希槽的概念，Redis为分片集群提供了16384个散列的哈希槽。这些槽会均分给所有的master，通过对key的hash计算并对16384取余，可以决定key在哈希槽中的位置，这样也可以定向key在那个库中。
10、SpringBoot整合Redis的步骤：
①、在pom.xml中引入依赖，spring-boot-starter-data-redis
②、在application.yml中添加Redis相关配置，如：访问IP和端口、密码、操作数据库、连接池配置
③、注入RedisTemplate对象，调用方法