redis有著出色的高性能與并發(fā)，是在大流量的網(wǎng)站中，需要我們用到的緩存技術(shù)，如果大家想要在面試官面前有很好的表現(xiàn)，那么redis的技術(shù)肯定是需要掌握的。今天小編就針對redis的面試題，整理出了比較常見的，希望可以幫助到大家：

一、Redis到底是單線程還是多線程

Redis 6.0版本之前的單線程指的是其網(wǎng)絡(luò)I/O和鍵值對讀寫是由一個(gè)線程完成。

也就是只有網(wǎng)絡(luò)請求模塊和數(shù)據(jù)操作模塊是單線程的，而其他的持久化、集群數(shù)據(jù)同步等，其實(shí)是由額外的線程執(zhí)行的。

Redis6.0引入的多線程指的是網(wǎng)絡(luò)請求過程采用了多線程，但鍵值對讀寫命令仍然是單線程處理的，所以Redis依然是并發(fā)安全的。

二、Redis單線程為什么還能這么快

命令執(zhí)行是基于內(nèi)存操作的，一天命令在內(nèi)存里操作的時(shí)間是幾十納秒

命令執(zhí)行是單線程操作，沒有線程切換開銷。

基于IO多路復(fù)用機(jī)制提升Redis的IO利用率。

高效的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：全局hash表以及多種高效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，比如：跳表、壓縮列表、鏈表等。

三、Redis底層數(shù)據(jù)是如何用跳表來存儲(chǔ)的

四、Redis key 過期了為什么內(nèi)存沒釋放

如果原本這個(gè)key是有過期時(shí)間的，再給這個(gè)key使用SET命令并且不設(shè)置過期時(shí)間，那么Redis會(huì)自動(dòng)擦除這個(gè)key的過期時(shí)間。

Redis對于過期的key的處理一般有惰性刪除和定時(shí)刪除兩種策略

惰性刪除：當(dāng)讀/寫一個(gè)已經(jīng)過期的key時(shí)，會(huì)觸發(fā)惰性刪除策略，判斷key是否過期，如果過期了直接刪除這個(gè)key。這也是key過期了為什么沒有立即釋放內(nèi)存。

定時(shí)刪除：由于惰性刪除無法保證冷數(shù)據(jù)被及時(shí)刪掉，所以Redis會(huì)定期(默認(rèn)每100ms)主動(dòng)淘汰一批已過期的key，這里的一批只是部分過期的key，所以可能會(huì)出現(xiàn)key已經(jīng)過期了但是還沒有被清理掉的情況，導(dǎo)致內(nèi)存沒有釋放。

五、Redis key沒有設(shè)置過期時(shí)間為什么被Redis主動(dòng)刪除了

當(dāng)Redis已用內(nèi)存超過maxmemory限定時(shí)，廚房主動(dòng)清理策略

主動(dòng)清理策略在Redis4.0之前，實(shí)現(xiàn)了6種內(nèi)存淘汰策略，在4.0之后，又增加了兩種，總共8種：

六、Redis 淘汰key的算法LRU與LFU的區(qū)別

LRU算法(Least Recently Used，最近最少使用)：淘汰很久沒被訪問的數(shù)據(jù)，以最近一次訪問時(shí)間作為參考。

LFU算法(Least Frequently Used，最不經(jīng)常使用)：淘汰最近一段時(shí)間被訪問次數(shù)最少的數(shù)據(jù)，以次數(shù)作為參考。

絕大多數(shù)情況我們可以用LRU策略，當(dāng)存在大量的熱點(diǎn)緩存數(shù)據(jù)時(shí)，LFU可能更好一點(diǎn)。

七、刪除Key命令會(huì)阻塞Redis嘛

會(huì)阻塞的。DEL key[key...] 命令會(huì)根據(jù)key類型來刪除，時(shí)間復(fù)雜度也是不一樣的，O(N)，N為被刪除的key數(shù)量

刪除單個(gè)字符串類型的key，時(shí)間復(fù)雜度為O(1)

刪除單個(gè)列表、集合、有序集合或哈希類型的key，時(shí)間復(fù)雜度為O(M)，M為以上數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)的元素?cái)?shù)量。

八、談?wù)凴edis集群數(shù)據(jù)hash分片算法

Redis 集群將所有數(shù)據(jù)劃分16384個(gè)slots，每個(gè)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)其中一部分槽位。當(dāng)Redis 集群的客戶端來連接集群時(shí)，它也會(huì)得到一份集群的槽位信息并將其緩存到客戶端本地，這樣當(dāng)客戶端要查找某個(gè)key時(shí)，可以根據(jù)槽位定位算法定位到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。

槽位定位算法

集群默認(rèn)會(huì)對key值使用crc16算法進(jìn)行hash，得到一個(gè)整數(shù)值，然后這個(gè)整數(shù)值對16384進(jìn)行取模運(yùn)算來得到具體的槽位。

Hash_slot = CRC16(key)mod13684

再根據(jù)槽位和節(jié)點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系就可以定位到key具體是在那個(gè)Redis節(jié)點(diǎn)上。

九、Redis執(zhí)行命令竟然有死循環(huán)阻塞Bug

Redis有個(gè)RANDOMKEY命令可以從Redis中隨機(jī)取出一個(gè)key，這個(gè)命令可能導(dǎo)致Redis死循環(huán)阻塞。

RANDOMKEY在隨機(jī)拿出一個(gè)key之后，首先會(huì)檢驗(yàn)這個(gè)key是否過期，如果該key過期，那么Redis會(huì)刪除它，這個(gè)過程就是惰性刪除，但是清理完了之后還不能結(jié)束，Redis會(huì)再找出一個(gè)沒過期的key返回給客戶端。

此時(shí)，Redis則會(huì)繼續(xù)隨機(jī)拿出一個(gè)key，然后再判斷它是否過期，直到找到一個(gè)沒過期的key返回給客戶端。

這里就有一個(gè)問題，如果此時(shí)Redis中有大量的key過期，但還未來得及被清理掉，這個(gè)循環(huán)就會(huì)持續(xù)很久才能結(jié)束，這樣就會(huì)導(dǎo)致RANDOMKEY命令執(zhí)行耗時(shí)變長，影響Redis性能。

以上流程，其實(shí)是master上執(zhí)行的。如果在slave上執(zhí)行RANDOMKEY，那么問題更嚴(yán)重。

slave是不會(huì)自己清理過期的key，當(dāng)一個(gè)key要過期時(shí)，master會(huì)先清理刪除它，之后master向slave發(fā)送一個(gè)DEL命令，告知slave也刪除這個(gè)key，以此達(dá)到主從一致。

假設(shè)Redis中存在大量已過期還未來得及清理的key，那么在slave上執(zhí)行RANDOMKEY時(shí)，就會(huì)發(fā)生一下問題：

1、slave隨機(jī)取出一個(gè)key，判斷是否已經(jīng)過期。

2、key已經(jīng)過期，但是slave不會(huì)刪除它，而是繼續(xù)隨機(jī)尋找不過期的key

3、由于大量key都已過期，那slave就會(huì)找不到符合條件的key，就會(huì)進(jìn)入死循環(huán)。

這個(gè)Bug直到5.0才被修復(fù)，修復(fù)方法就是在slave中設(shè)置一個(gè)最大查找次數(shù)，無論找到與否，到了這個(gè)最大次數(shù)就退出循環(huán)。

十、一次線上事故，Redis主從切換導(dǎo)致了緩存雪崩

我們假設(shè)，slave的機(jī)器時(shí)鐘比master走的快很多。

此時(shí)，Redis master 里設(shè)置了過期時(shí)間的key，從slave角度來看，可能會(huì)有很多在master里沒過期，在slave里面已經(jīng)過期了的數(shù)據(jù)。

如果此時(shí)操作主從切換，把slave提升為新的master，新的master就會(huì)開始大量清理過期的key，此時(shí)就會(huì)導(dǎo)致以下結(jié)果：

1、master大量清理過期key，主線程可能會(huì)發(fā)生阻塞，無法及時(shí)處理客戶端請求。

2、Redis中數(shù)據(jù)大量過期，引發(fā)緩存雪崩。

所以，我們一定要保證主從庫的機(jī)器時(shí)鐘一致，避免發(fā)生這些問題。

以上就是“高頻出現(xiàn)的redis緩存面試題”，你能回答上來嗎?如果想要了解更多的Java面試題相關(guān)內(nèi)容，可以關(guān)注動(dòng)力節(jié)點(diǎn)Java官網(wǎng)。