redis

redis 数据结构

1. string 字符串，可以存字符串、整数、浮点数，可以对字符串局部进行操作，可以对整数和浮点数自增、自减 set、del、get、incr、decr、incrby、decrby、incrbyfloat | append、getrange、setrange、getbit、setbit、bitcount、bitop

2. list 链表，可以从两端push或pop元素，读取单个或多个元素，查找或移除元素，操作包括 lpus、rpush、 lpop、 rpop、 lrange 、lindex、ltrim、blpop、brpop、rpoplpush、brpoplpush

3. set 无序集合，可以检查一个元素是否在集合中，计算交集、并集、差集 sadd、srem、smembers、sismember、sinter、sinterstore、sdiff、sdiffstore、sunion、sunionstore

4. hset 获取所有的键值对 hset、hdel、hget、hgetall、hmget、hmset、hdel、hlen、hexists、hkeys、hvals、hincrby、hincrbyfloat

5. zset 有序集合，字符串member和浮点分数值之间的映射，元素的顺序由分值大小决定 zadd、zrange、zrevrange、zrangebyscore、zrem 、zcard、zcount、zscore、zincrby、zrank、zrevrank、zremrangebyrank、zremrangebyscore

6. 发布和订阅 redis 本身支持发布和订阅模式，但是如果客户端断开连接后重连，那么在这期间的一些消息可能会丢失。

6.事务 。将多个命令作为一个事务来处理，multi 开启事务，exec提交事务

7. 自动删除。 只能为整个结构来设置超时时间，不能为里面的条目来设置超时时间。

redis 如何持久化？

有两种方法可以持久化，快照和AOF
快照的开关是配置 save 选项，比如 save 60 10 表示从上一次创建快照开始60s内有10次写操作就会触发一次快照保存，也可以使用save或者bgsave来保存，两者的区别是save是在前台进程中保存快照，会停止接收命令请求，知道保存完成。bgsave是创建一个后台进程来完成保存工作，但是会占用更过的内存。当使用shutdown来关闭redis的时候也会触发快照保存。当一个redis连接主服务器并发送sync开始复制的时候，如果主服务器不是刚刚保存过快照，那么也会触发一次保存。

快照保存的缺点是什么？

1、当系统崩溃，从上次快照保存之后的所有数据将会丢失。
2、当数据量过大时，使用bgsave创建子进程的时间会变长，到时系统停顿。当数据量大是使用save反而比使用bgsave要更快，因为他占用更少的内存，并且不需要创建子进程。

AOF的原理是什么？

AOF将写命令都保存到文件里去，redis只要从头把AOF文件中的命令执行一遍就能恢复所有的数据

如何启用AOF

将appendonly设为yes，就可以开启aof，设为no就可以关闭aof

如何空中aof的频率？

使用appendfsync可以通知同步的频率，always 是指每一个写命令都要保存到aof文件中，这样会大大减少数据丢失的可能，但是会极大的降低系统的吞吐，everysec 每秒钟同步一次，既可以减低数据丢失风险也可以提高吞吐量，no 意思是让操作系统来决定什么时候同步。

aof有什么缺点，如何解决？

aof生成的文件往往会比dump文件大很多，这样在恢复数据的时候需要花很长时间。采用的应对措施有:使用bgrewriteaof命名来移除aof文件中冗余的命令，减少文件的体积。也可以在配置文件里配置
auto-rewrite-aof-percentage 100 意思当文件从上一次重写之后体积增大一倍
auto-rewrite-aof-min-size 64m 意思是文件体积超过64m
同时使用上面2条命令意思同时满足才会触发重写aof

如何做到运行中来查看和调整redis的参数？

查看使用 config get max 形似的命令
修改使用 config set appendonly yes 来设置
默认修改后不会更改配置文件，如果想同时修改配置文件可以使用 config rewrite

redis 复制

为什么要配置主从复制？在什么情况下需要配置主从复制？

单机的处理能力有限，需要增加多台redis服务器来响应用户的请求

redis 主从复制的过程是怎么样？有什么注意事项？

1、从服务器发送sync命名
2、服务器收到sync命名后出发bgsave保存快照，并使用缓冲区来保存bgsave之后所有的命令
3、向从服务器发送快照文件，发送期间继续使用缓存区保存命令

redis 能不能做主-主复制？能不能做主从链？

redis不支持主-主复制，可以做主从链

如何配置redis，使得redis具有最高的安全性？

复制+aof，复制可以保存数据多副本，aof可以使得丢失数据可能性最小

redis 发布和订阅模式是怎么样的？有哪些缺点？解决方法怎样的？

什么是redis中的流水线？

当执行多个命令的时候，为了提交命令的执行效率，可以将多个提交到redis中的命令放到一个队列中，然后一次性的提交给redis执行，这种技术就是流水线

redis 事务是怎么操作的？watch、unwatch、discard是什么意思

如何构建非流水线事务？

使用客户端来实现。

如何使用发布订阅模式？

使用publish和subscrible来实现。

redis 如何实现加锁机制？

1、使用watch、multi、exec 使用事务的形式实现
使用watch来监控需要操作的key，利用事务来保证操作期间没有其他线程更改监控的值，如果有改动，事务回滚，然后在超时时间范围内重试

2、使用自定义锁的形式
使用setnx（不存在则添加），如果添加成功则说明或得到了锁，如果失败说明没有获取到锁，在获取锁的过程中采用使用超时机制，防止当前线程崩溃后，锁无法释放的问题。释放锁的过程首先watch key，获取值看与之前的值是否相同，如果相同，就把这个key删掉，相当于释放锁，如果不同，说明这个所已经被别人拿到了就不在删除key，返回。

使用第一中方法在大量操作情况下，会使得整体的竞争非常激烈，导致整体的吞吐量下降，采用第2种方法可以降低竞争，提高吞吐量。

如何使用redis来实现信号量？

信号量是只可以控制同时访问统一资源的客户端数量。利用string的incr命令，每个客户端来获取信号量的时候，首先取一个号，然后将客户端id作为成员，这个号作为分值存入有序集合中。然后利用zrank来得到这个成员的排名，如果在信号量的范围之内，则获取到了这个锁，如果超出了信号量的范围则获取失败，同时从有序集合中删除这个成员。当释放信号量的时候，从有序集合中删除即可。为了防止客户端获取信号量然后崩溃或者长时间没有释放的情况，在获取信号量的同时，使用一个有序集合来保存客户端id和时间戳，对于超时的时间的成员从这连个有序集合中同时删除。

redis内存优化

当列表、集合、散列、有序集合中元素个数不多、每个元素占用的空间也不大的时候，redis使用更省内存的方式来存储。
比如对于集合、散列、有序集合采用一种压缩列表编码，对于集合，如果集合的成员可以解释为十进制数字并且在有符号整数表示的范围内，集合会采用整数数组的形式来存储集合，这种存储方式被称为整数集合。
存在的问题：
1、当元素的数量超过设置的个数的上限或者元素的大小超过了设置的大小，那么redis会转化为普通的结构来存储，从而使得内存变大。
2、当压缩列表或者整数集合的体积变得非常大时，操作这些集合的速度变的很慢
解决方案：
保持元素个数在2000以内，大小不超过64k，既可以充分利用内存优化，也可以保证操作速度

redis 分片

为什么要分片？
一方面是为了提高负载能力，一方面分片之后可以充分的利用内存优化。

用redis 如何实现计数器？