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总结分享20个关于Redis的经典面试题(附答案分析)

来源:互联网时间:2021-09-13 12:01:37编辑:网友分享
金九银十即将到来,本篇文章给大家整理分享20道Redis经典面试题,希望对大家有所帮助!
金九银十即将到来,本篇文章给大家整理分享20道Redis经典面试题,希望对大家有所帮助!

总结分享20个关于Redis的经典面试题(附答案分析)

1. 什么是Redis?它主要用来什么的?

Redis,英文全称是Remote Dictionary Server(远程字典服务),是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库,并提供多种语言的API。【相关推荐:Redis视频教程】

与MySQL数据库不同的是,Redis的数据是存在内存中的。它的读写速度非常快,每秒可以处理超过10万次读写操作。因此redis被广泛应用于缓存,另外,Redis也经常用来做分布式锁。除此之外,Redis支持事务、持久化、LUA 脚本、LRU 驱动事件、多种集群方案。

2.说说Redis的基本数据结构类型

大多数小伙伴都知道,Redis有以下这五种基本类型:

  • String(字符串)
  • Hash(哈希)
  • List(列表)
  • Set(集合)
  • zset(有序集合)

它还有三种特殊的数据结构类型

  • Geospatial
  • Hyperloglog
  • Bitmap

2.1 Redis 的五种基本数据类型

总结分享20个关于Redis的经典面试题(附答案分析)

SDS 结构图如下:

总结分享20个关于Redis的经典面试题(附答案分析)lrange key start end

  • 内部编码:ziplist(压缩列表)、linkedlist(链表)
  • 应用场景: 消息队列,文章列表,
  • 一图看懂list类型的插入与弹出:

    总结分享20个关于Redis的经典面试题(附答案分析)

    如果执行完setnx加锁,正要执行expire设置过期时间时,进程crash掉或者要重启维护了,那这个锁就“长生不老”了,别的线程永远获取不到锁啦,所以分布式锁不能这么实现。

    10.2 setnx + value值是过期时间

    long expires = System.currentTimeMillis() + expireTime; //系统时间+设置的过期时间
    String expiresStr = String.valueOf(expires);
    
    // 如果当前锁不存在,返回加锁成功
    if (jedis.setnx(key, expiresStr) == 1) {
            return true;
    } 
    // 如果锁已经存在,获取锁的过期时间
    String currentValueStr = jedis.get(key);
    
    // 如果获取到的过期时间,小于系统当前时间,表示已经过期
    if (currentValueStr != null && Long.parseLong(currentValueStr) < System.currentTimeMillis()) {
    
         // 锁已过期,获取上一个锁的过期时间,并设置现在锁的过期时间(不了解redis的getSet命令的小伙伴,可以去官网看下哈)
        String oldValueStr = jedis.getSet(key_resource_id, expiresStr);
        
        if (oldValueStr != null && oldValueStr.equals(currentValueStr)) {
             // 考虑多线程并发的情况,只有一个线程的设置值和当前值相同,它才可以加锁
             return true;
        }
    }
            
    //其他情况,均返回加锁失败
    return false;
    }

    笔者看过有开发小伙伴是这么实现分布式锁的,但是这种方案也有这些缺点

    • 过期时间是客户端自己生成的,分布式环境下,每个客户端的时间必须同步。
    • 没有保存持有者的唯一标识,可能被别的客户端释放/解锁。
    • 锁过期的时候,并发多个客户端同时请求过来,都执行了jedis.getSet(),最终只能有一个客户端加锁成功,但是该客户端锁的过期时间,可能被别的客户端覆盖。

    10.3: set的扩展命令(set ex px nx)(注意可能存在的问题)

    if(jedis.set(key, lock_value, "NX", "EX", 100s) == 1){ //加锁
        try {
            do something  //业务处理
        }catch(){
      }
      finally {
           jedis.del(key); //释放锁
        }
    }

    这个方案可能存在这样的问题:

    • 锁过期释放了,业务还没执行完。
    • 锁被别的线程误删。

    10.4 set ex px nx + 校验唯一随机值,再删除

    if(jedis.set(key, uni_request_id, "NX", "EX", 100s) == 1){ //加锁
        try {
            do something  //业务处理
        }catch(){
      }
      finally {
           //判断是不是当前线程加的锁,是才释放
           if (uni_request_id.equals(jedis.get(key))) {
            jedis.del(key); //释放锁
            }
        }
    }

    在这里,判断当前线程加的锁和释放锁是不是一个原子操作。如果调用jedis.del()释放锁的时候,可能这把锁已经不属于当前客户端,会解除他人加的锁

    总结分享20个关于Redis的经典面试题(附答案分析)

    这种方式比较不错了,一般情况下,已经可以使用这种实现方式。但是存在锁过期释放了,业务还没执行完的问题(实际上,估算个业务处理的时间,一般没啥问题了)。

    11. 使用过Redisson嘛?说说它的原理

    分布式锁可能存在锁过期释放,业务没执行完的问题。有些小伙伴认为,稍微把锁过期时间设置长一些就可以啦。其实我们设想一下,是否可以给获得锁的线程,开启一个定时守护线程,每隔一段时间检查锁是否还存在,存在则对锁的过期时间延长,防止锁过期提前释放。

    当前开源框架Redisson就解决了这个分布式锁问题。我们一起来看下Redisson底层原理是怎样的吧:

    总结分享20个关于Redis的经典面试题(附答案分析)

    这种方案还算可以,只有休眠那一会(比如就那1秒),可能有脏数据,一般业务也会接受的。但是如果第二次删除缓存失败呢?缓存和数据库的数据还是可能不一致,对吧?给Key设置一个自然的expire过期时间,让它自动过期怎样?那业务要接受过期时间内,数据的不一致咯?还是有其他更佳方案呢?

    14.2 删除缓存重试机制

    因为延时双删可能会存在第二步的删除缓存失败,导致的数据不一致问题。可以使用这个方案优化:删除失败就多删除几次呀,保证删除缓存成功就可以了呀~ 所以可以引入删除缓存重试机制

    总结分享20个关于Redis的经典面试题(附答案分析)

    即使存在误差,我们可以发现,布隆过滤器并没有存放完整的数据,它只是运用一系列哈希映射函数计算出位置,然后填充二进制向量。如果数量很大的话,布隆过滤器通过极少的错误率,换取了存储空间的极大节省,还是挺划算的。

    目前布隆过滤器已经有相应实现的开源类库啦,如Google的Guava类库,Twitter的 Algebird 类库,信手拈来即可,或者基于Redis自带的Bitmaps自行实现设计也是可以的。

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    以上就是总结分享20个关于Redis的经典面试题(附答案分析)的详细内容,更多请关注web开发者其它相关文章!

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