Redis 完全免费开源，遵守 BSD 协议是高性能的 key-value 数据库。

Redis 与其他 key - value 缓存产品有三个特点：

• Redis 支持数据的持久性，可以在磁盘中保存内存中的数据，重启时 候可以再次加载

进行使用。

• Redis 不仅支持简单 key-value 同时提供类型数据 list， set，zset，hash 等

存储数据结构。

• Redis 备份支持数据，即 master-slave 数据备份模式。

Redis 优势

• 性能极高 – Redis 能读的速度是 110000 次/s,写的速度是 81000 次 /s 。

• 数据类型丰富 – Redis 支持二进制案例 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered

Sets 操作数据类型。

• 原子 – Redis 所有的操作都是原子性的，这意味着要么成功执行，要么丢失 失败根本不执行。

单个操作是原子性的。多个操作也支持事务，即原子性，通过 MULTI 和 EXEC 指令包起

来。

• 丰富的特性 – Redis 还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等特点。

Redis 与其他 key-value 存储有什么区别？

• Redis 它具有更复杂的数据结构，并为它们提供原子操作，这是一个 与其它数据不同

库的进化路径。Redis 基于基本数据结构的数据类型相同 不需要透明程序员

额外抽象。

• Redis 运行在内存中但是可以持久化到磁盘，所以在对不同数据集进行高 速读写需要权利

衡量内存，因为数据量不能大于硬件内存。内存数据库 另一个优点是与磁盘相比

同样复杂的数据结构杂的数据结构是非常重要的 简单，这样 Redis 可以做很多内部复合

杂性强的东西。同时，磁盘格式 它们是以追加的方式紧凑产生的，因为它们并存

无需随机访问。

Redis 支持五种数据类型：string(字符串)，hash（哈希），list（列 表），set（集合）及

zsetsorted set：有序集合)。

在我们的实际项目中更常用 string，hash 如果你是 Redis 中高级用户，还 需要添加以下内容

几种数据结构 HyperLogLog、Geo、Pub/Sub。

假如你说还玩过 Redis Module，像 BloomFilter，RedisSearch，Redis-ML， 面试官得眼

眼睛开始发亮。

• 速度快，因为数据存在内存中，类似于 HashMap，HashMap 优点是检查 找和操作的

时间复杂 O1)

• 支持丰富的数据类型 string，list，set，Zset，hash 等

• 支持事务，操作是原子性，所谓的原子性是数据的更改或所有执行 好吧，要么都不是

执行

• 特点丰富：可用于缓存、新闻、按压 key 设置过期时间，过期后自动删除

• Memcached 所有值都是简单的字符串，redis 作为替代品，支持更多 数据丰富

• Redis 的速度比 Memcached 快很

• Redis 数据可以持久

• 存储方式 Memecache 所有数据都存储在内存中，断电后会挂断，数据不会 能超过内存大

小。 Redis 硬盘上有一些存在，可以保证数据的持久性。

• 数据支持类型 Memcache 支持数据类型相对简单。 Redis 有复杂的数 据类型。

• 使用不同的底层模型 它们之间的底层实现 与客户端通信的应用 协议不同。

Redis 直接自己构建 VM 机制 ，因为一般系统调用系统函 数字会浪费一定的时间

移动和请求之间。

Redis 是单进程单线程，redis 将并发访问转化为串行访问 问，消除传统数据库

串行控制费。

答：512M

Redis 提供两种持久机制 RDB 和 AOF 机制:

RDBRedis DataBase)持久：

指数据集快照的半持久模式)记录 redis 在某个数据库中，所有的键值都是正确的 在个时间点数据

在持久化结束后，用这个临时文件替换临时文件 实现数据恢复的持久文件。

优点：

• 只有一个文件 dump.rdb，方便持久。

• 容灾性好，文件可保存在安全磁盘中。

• 最大化性能，fork 子过程完成写作操作，使主过程继续处理命令 是 IO 最大化。使

持续使用单独子过程，主过程不会进行任何 IO 操 作，保证了 redis 的高性能)

• 与数据集大相比，比较 AOF 启动效率更高。

缺点：

数据安全性低。RDB 如果持久化之间持续一段时间， redis 发生 会发生故障

数据丢失。因此，这种方法更适合当数据要求不严格时

AOFAppend-only file)持久：

是指所有的命令行记录以 redis 命令请求协议格式完全持久存储)保存为 aof 文件。

优点：

• 数据安全，aof 可配置持久性 appendfsync 属性，有 always，每进行 命令操作

就记录到 aof 一次文件。

• 通过 append 即使服务器在中途停机，也可以通过模式写文件 redis- check-aof 工具解决

数据一致性问题。

• AOF 机制的 rewrite 模式。AOF 文件没被 rewrite 以前(文件太大的时候会 合并命令

可以删除一些命令(如误操作) flushall）)

缺点：

• AOF 文件比 RDB 文件大，恢复速度慢。

• 当数据集大时，比较 rdb 启动效率低。

（1）Master 最好不要写内存快照，如果 Master 写内存快照，save 命令调度 rdbSave 函

数字会阻塞主线程的工作。当快照较大时，它会对性能产生很大的影响 服务将间歇性暂停

（2）如果数据比较重要，某个 Slave 开启 AOF 备份数据的策略设置为每秒 步一

(3)主从复制速度和连接稳定性，Master 和 Slave 最好在同一局 域网

(4)尽量避免压力过大主库上增加从

（5）主从复制不要用图状结构，用单向链表结构更为稳定，即：Master <- Slave1<-

Slave2 <- Slave3…这样的结构方便解决单点故障问题，实现 Slave 对 Master 的替换。如

果 Master 挂了，可以立刻启用 Slave1 做 Master，其 他不变。

（1）定时删除:在设置键的过期时间的同时，创建一个定时器 timer). 让定时 器在键的过期时

间来临时，立即执行对键的删除操作。

（2）惰性删除:放任键过期不管，但是每次从键空间中获取键时，都检查取得 的键是否过期，

如果过期的话，就删除该键;如果没有过期，就返回该键。 （3）定期删除:每隔一段时间程序

就对数据库进行一次检查，删除里面的过期 键。至于要删除多少过期键，以及要检查多少个

数据库，则由算法决定。

volatile-lru：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中挑选 最近最少使用的数

据淘汰

volatile-ttl：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中挑选 将要过期的数据淘汰

volatile-random：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中任 意选择数据淘汰

allkeys-lru：从数据集（server.db[i].dict）中挑选最近最少使用的数据淘 汰

allkeys-random：从数据集（server.db[i].dict）中任意选择数据淘汰

no-enviction（驱逐）：禁止驱逐数据

注意这里的 6 种机制，volatile 和 allkeys 规定了是对已设置过期时间的数 据集淘汰数据还

是从全部数据集淘汰数据，后面的 lru、ttl 以及 random 是 三种不同的淘汰策略，再加上一

种 no-enviction 永不回收的策略。

使用策略规则：

（1）如果数据呈现幂律分布，也就是一部分数据访问频率高，一部分数据访问 频率低，则使

用 allkeys-lr

（2）如果数据呈现平等分布，也就是所有的数据访问频率都相同，则使用 allkeys-random

Redis 为了达到最快的读写速度将数据都读到内存中，并通过异步的方式 将数据写入磁盘。

所以 redis 具有快速和数据持久化的特征。如果不将数据放 在内存中，磁盘 I/O 速度为严重

影响 redis 的性能。在内存越来越便宜的今 天，redis 将会越来越受欢迎。如果设置了最大使

用的内存，则数据已有记录 数达到内存限值后不能继续插入新值。

Redis 可以使用主从同步，从从同步。第一次同步时，主节点做一次 bgsave，并同时将后续

修改操作记录到内存 buffer，待完成后将 rdb 文件全 量同步到复制节点，复制节点接受完成

后将 rdb 镜像加载到内存。加载完成 后，再通知主节点将期间修改的操作记录同步到复制节

点进行重放就完成了同步过程。

可以将多次 IO 往返的时间缩减为一次，前提是 pipeline 执行的指令之 间没有因果相关性。

使用 redis-benchmark 进行压测的时候可以发现影响 redis 的 QPS 峰值的一个重要因素是

pipeline 批次指令的数目

（1）Redis Sentinal 着眼于高可用，在 master 宕机时会自动将 slave 提升 为 master，继

续提供服务。

（2）Redis Cluster 着眼于扩展性，在单个 redis 内存不足时，使用 Cluster 进行分片存储。

有 A，B，C 三个节点的集群,在没有复制模型的情况下,如果节点 B 失败 了，那么整个集群就

会以为缺少 5501-11000 这个范围的槽而不可用。

Redisson、Jedis、lettuce 等等，官方推荐使用 Redisson。

Jedis 是 Redis 的 Java 实现的客户端，其 API 提供了比较全面的 Redis 命令的支持；

Redisson 实现了分布式和可扩展的 Java 数据结构，和 Jedis 相比，功能较为简单，不支持

字符串操作，不支持排序、事务、管道、 分区等 Redis 特性。

Redisson 的宗旨是促进使用者对 Redis 的关注分离，从而让使用者能够将精 力更集中地放

在处理业务逻辑上。

设置密码：config set requirepass 123456

授权密码：auth 123456

Redis 集群没有使用一致性 hash,而是引入了哈希槽的概念，Redis 集群 有 16384 个哈希槽，

每个 key 通过 CRC16 校验后对 16384 取模来决定放置 哪个槽，集群的每个节点负责一部

分 hash 槽。

为了使在部分节点失败或者大部分节点无法通信的情况下集群仍然可用， 所以集群使用了主

从复制模型,每个节点都会有 N-1 个复制品。

Redis 并不能保证数据的强一致性，这意味这在实际中集群在特定的条件 下可能会丢失写操

作。

异步复制

16384 个。

Redis 集群目前无法做数据库选择，默认在 0 数据库。

使用 ping 命令。

（1）事务是一个单独的隔离操作：事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行。事务在执

行的过程中，不会被其他客户端发送来的命令请求所打断。

（2）事务是一个原子操作：事务中的命令要么全部被执行，要么全部都不执行。

MULTI、EXEC、DISCARD、WATCH

EXPIRE 和 PERSIST 命令。

尽可能使用散列表（hashes），散列表（是说散列表里面存储的数少）使 用的内存非常小，

所以你应该尽可能的将你的数据模型抽象到一个散列表里面。比如你的 web 系统中有一个用

户对象，不要为这个用户的名称，姓氏，邮 箱，密码设置单独的 key,而是应该把这个用户的

所有信息存储到一张散列表里 面。

一个客户端运行了新的命令，添加了新的数据。Redi 检查内存使用情况， 如果大于

maxmemory 的限制, 则根据设定好的策略进行回收。一个新的命令被 执行，等等。所以我

们不断地穿越内存限制的边界，通过不断达到边界然后不 断地回收回到边界以下。如果一个

命令的结果导致大量内存被使用（例如很大 的集合的交集保存到一个新的键），不用多久内

存限制就会被这个内存使用量超越。

如果你使用的是 32 位的 Redis 实例，可以好好利用 Hash,list,sorted set,set 等集合类型数

据，因为通常情况下很多小的 Key-Value 可以用更紧凑 的方式存放到一起。

如果达到设置的上限，Redis 的写命令会返回错误信息（但是读命令还可 以正常返回。）或

者你可以将 Redis 当缓存来使用配置淘汰机制，当 Redis 达到内存上限时会冲刷掉旧的内容。

理论上 Redis 可以处理多达 232 的 keys，并且在实际中进行了测试，每 个实例至少存放了

2 亿 5 千万的 keys。我们正在测试一些较大的值。任何 list、set、和 sorted set 都可以放

232 个元素。换句话说，Redis 的存储 极限是系统中的可用内存值。

volatile-lru：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中挑选 最近最少使用的数

据淘汰 volatile-ttl：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中挑选 将要过期的数据淘汰

volatile-random：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中任 意选择数据淘汰

allkeys-lru：从数据集（server.db[i].dict）中挑选最近最少使用的数据淘 汰

allkeys-random：从数据集（server.db[i].dict）中任意选择数据淘汰

no-enviction（驱逐）：禁止驱逐数据

会话缓存（Session Cache）

最常用的一种使用 Redis 的情景是会话缓存（session cache）。用 Redis 缓 存会话比其他

存储（如 Memcached）的优势在于：Redis 提供持久化。当维护 一个不是严格要求一致性

的缓存时，如果用户的购物车信息全部丢失，大部分 人都会不高兴的，现在，他们还会这样

吗？ 幸运的是，随着 Redis 这些年的 改进，很容易找到怎么恰当的使用 Redis 来缓存会话

的文档。甚至广为人知的 商业平台 Magento 也提供 Redis 的插件。

全页缓存（FPC）

除基本的会话 token 之外，Redis 还提供很简便的 FPC 平台。回到一致性问 题，即使重启

了 Redis 实例，因为有磁盘的持久化，用户也不会看到页面加载 速度的下降，这是一个极大

改进，类似 PHP 本地 FPC。 再次以 Magento 为 例，Magento 提供一个插件来使用

Redis 作为全页缓存后端。 此外，对 WordPress 的用户来说，Pantheon 有一个非常好的插

件 wp-redis，这个插件 能帮助你以最快速度加载你曾浏览过的页面。

队列

Reids 在内存存储引擎领域的一大优点是提供 list 和 set 操作，这使得 Redis 能作为一个很

好的消息队列平台来使用。Redis 作为队列使用的操作， 就类似于本地程序语言（如 Python）

对 list 的 push/pop 操作。 如果你快 速的在 Google 中搜索“Redis queues”，你马上就

能找到大量的开源项目， 这些项目的目的就是利用 Redis 创建非常好的后端工具，以满足各

种队列需 求。例如，Celery 有一个后台就是使用 Redis 作为 broker，你可以从这里去 查看。

排行榜/计数器

Redis 在内存中对数字进行递增或递减的操作实现的非常好。集合（Set）和有 序集合

（Sorted Set）也使得我们在执行这些操作的时候变的非常简单，Redis 只是正好提供了这两

种数据结构。所以，我们要从排序集合中获取到排名最靠 前的 10 个用户–我们称之为

“user_scores”，我们只需要像下面一样执行即 可： 当然，这是假定你是根据你用户的分

数做递增的排序。如果你想返回用户 及用户的分数，你需要这样执行： ZRANGE

user_scores 0 10 WITHSCORES Agora Games 就是一个很好的例子，用 Ruby 实现的，

它的排行榜就是使用 Redis 来存储数据的，你可以在这里看到。

发布/订阅

最后（但肯定不是最不重要的）是 Redis 的发布/订阅功能。发布/订阅的使用 场景确实非常

使用 keys 指令可以扫出指定模式的 key 列表。

对方接着追问：如果这个 redis 正在给线上的业务提供服务，那使用 keys 指 令会有什么问

题？

这个时候你要回答 redis 关键的一个特性：redis 的单线程的。keys 指令会 导致线程阻塞一

段时间，线上服务会停顿，直到指令执行完毕，服务才能恢 复。这个时候可以使用 scan 指

令，scan 指令可以无阻塞的提取出指定模式的 key 列表，但是会有一定的重复概率，在客户

端做一次去重就可以了，但是整 体所花费的时间会比直接用 keys 指令长。

如果大量的 key 过期时间设置的过于集中，到过期的那个时间点，redis 可能会出现短暂的卡

顿现象。一般需要在时间上加一个随机值，使得过期时间 分散一些。

一般使用 list 结构作为队列，rpush 生产消息，lpop 消费消息。当 lpop 没有消息的时候，要

适当 sleep 一会再重试。如果对方追问可不可以不 用 sleep 呢？list 还有个指令叫 blpop，

在没有消息的时候，它会阻塞住直 到消息到来。如果对方追问能不能生产一次消费多次呢？

使用 pub/sub 主题订 阅者模式，可以实现 1:N 的消息队列。

如果对方追问 pub/sub 有什么缺点？

在消费者下线的情况下，生产的消息会丢失，得使用专业的消息队列如 RabbitMQ 等。

如果对方追问 redis 如何实现延时队列？

我估计现在你很想把面试官一棒打死如果你手上有一根棒球棍的话，怎么问的 这么详细。但

是你很克制，然后神态自若的回答道：使用 sortedset，拿时间 戳作为 score，消息内容作为

key 调用 zadd 来生产消息，消费者用 zrangebyscore 指令获取 N 秒之前的数据轮询进行

处理。到这里，面试官暗地 里已经对你竖起了大拇指。但是他不知道的是此刻你却竖起了中

指，在椅子背后。

先拿 setnx 来争抢锁，抢到之后，再用 expire 给锁加一个过期时间防止锁忘 记了释放。

这时候对方会告诉你说你回答得不错，然后接着问如果在 setnx 之后执行 expire 之前进程意

外 crash 或者要重启维护了，那会怎么样？这时候你要给 予惊讶的反馈：唉，是喔，这个锁

就永远得不到释放了。紧接着你需要抓一抓 自己得脑袋，故作思考片刻，好像接下来的结果

是你主动思考出来的，然后回 答：我记得 set 指令有非常复杂的参数，这个应该是可以同时

把 setnx 和 expire 合成一条指令来用的！对方这时会显露笑容，心里开始默念：摁，这小 子

还不错。