2021-Java后端工程师面试指南-(Redis)(下)

本文涉及的产品
Redis 开源版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
简介: 前言文本已收录至我的GitHub仓库,欢迎Star:github.com/bin39232820…种一棵树最好的时间是十年前,其次是现在

说说Redis的淘汰策略

  • noeviction:当内存不足以容纳新写入数据时,新写入操作会报错。
  • allkeys-lru:当内存不足以容纳新写入数据时,在键空间中,移除最近最少使用的key。
  • allkeys-random:当内存不足以容纳新写入数据时,在键空间中,随机移除某个key。
  • volatile-lru:当内存不足以容纳新写入数据时,在设置了过期时间的键空间中,移除最近最少使用的key。
  • volatile-random:当内存不足以容纳新写入数据时,在设置了过期时间的键空间中,随机移除某个key。
  • volatile-ttl:当内存不足以容纳新写入数据时,在设置了过期时间的键空间中,有更早过期时间的key优先移除。

其实我觉得用volatile-lru就好了 毕竟报错是完全没有必要的 还有就是设置一个报警装置 如果不够了 就搞主从 哈哈


聊聊redis的持久化策略

Redis为持久化提供了两种方式:

  • RDB:在指定的时间间隔能对你的数据进行快照存储。
  • AOF:记录每次对服务器写的操作,当服务器重启的时候会重新执行这些命令来恢复原始的数据。


聊聊RDB

rdb是默认的持久化方式,打个比方,你可以设置比如 90s内 有一次写入,就持久化一次,30s内5次写入就持久化一次等等,当然如果你想要禁用RDB配置,也是非常容易的,只需要在save的最后一行写上:save ""。

在Redis中RDB持久化的触发分为两种:自己手动触发与Redis定时触发。 针对RDB方式的持久化,手动触发可以使用:

  • save:会阻塞当前Redis服务器,直到持久化完成,线上应该禁止使用。
  • bgsave:该触发方式会fork一个子进程,由子进程负责持久化过程,因此阻塞只会发生在fork子进程的时候。


说说AOF

appendonly yes 首先是要开启aof。 appendfsync everysec 它其实有三种模式:

  • always:把每个写命令都立即同步到aof,很慢,但是很安全
  • everysec:每秒同步一次,是折中方案(默认也是这个)
  • no:redis不处理交给OS来处理,非常快,但是也最不安全

AOF的整个流程大体来看可以分为两步,一步是命令的实时写入(如果是 appendfsync everysec 配置,会有1s损耗),第二步是对aof文件的重写。

对于增量追加到文件这一步主要的流程是:命令写入=》追加到aof_buf =》同步到aof磁盘。那么这里为什么要先写入buf在同步到磁盘呢?如果实时写入磁盘会带来非常高的磁盘IO,影响整体性能。


如何恢复redis的数据呢

启动时会先检查AOF文件是否存在,如果不存在就尝试加载RDB。那么为什么会优先加载AOF呢?因为AOF保存的数据更完整,通过上面的分析我们知道AOF基本上最多损失1s的数据。


说说持久化的性能实战

一些线上经验

  • 如果Redis中的数据并不是特别敏感或者可以通过其它方式重写生成数据,可以关闭持久化,如果丢失数据可以通过其它途径补回;
  • 自己制定策略定期检查Redis的情况,然后可以手动触发备份、重写数据;
  • 可以加入主从机器,利用一台从机器进行备份处理,其它机器正常响应客户端的命令;


聊聊Redis中的Master-Slave模式


主从架构的特点

  • 主服务器负责接收写请求
  • 从服务器负责接收读请求
  • 从服务器的数据由主服务器复制过去。主从服务器的数据是一致的

主从架构的好处

  • 读写分离(主服务器负责写,从服务器负责读)
  • 高可用(某一台从服务器挂了,其他从服务器还能继续接收请求,不影响服务)
  • 处理更多的并发量(每台从服务器都可以接收读请求,读QPS就上去了)


说说主从同步呗

主从架构的特点之一:主服务器和从服务器的数据是一致的。 主从同步的2种情况

完整的同步

  • 从服务器向主服务器发送PSYNC命令
  • 收到PSYNC命令的主服务器执行BGSAVE命令,在后台生成一个RDB文件。并用一个缓冲区来记录从现在开始执行的所有写命令。
  • 当主服务器的BGSAVE命令执行完后,将生成的RDB文件发送给从服务器,从服务器接收和载入RBD文件。将自己的数据库状态更新至与主服务器执行BGSAVE命令时的状态。
  • 主服务器将所有缓冲区的写命令发送给从服务器,从服务器执行这些写命令,达到数据最终一致性。

部分重同步

  • 主从服务器的复制偏移量 主服务器每次传播N个字节,就将自己的复制偏移量加上N
  • 从服务器每次收到主服务器的N个字节,就将自己的复制偏移量加上N
  • 通过对比主从复制的偏移量,就很容易知道主从服务器的数据是否处于一致性的状态!


那你说说redis的高可用方案呗

Redis 一般以主/从方式部署(这里讨论的应用从实例主要用于备份,主实例提供读写)该方式要实现 HA 主要有如下几种方案:

  • keepalived: 通过 keepalived 的虚拟 IP,提供主从的统一访问,在主出现问题时, 通过 keepalived 运行脚本将从提升为主,待主恢复后先同步后自动变为主,该方案的好处是主从切换后,应用程序不需要知道(因为访问的虚拟 IP 不变),坏处是引入 keepalived 增加部署复杂性,在有些情况下会导致数据丢失
  • zookeeper: 通过 zookeeper 来监控主从实例, 维护最新有效的 IP, 应用通过 zookeeper 取得 IP,对 Redis 进行访问,该方案需要编写大量的监控代码
  • sentinel: 通过 Sentinel 监控主从实例,自动进行故障恢复,该方案有个缺陷:因为主从实例地址( IP & PORT )是不同的,当故障发生进行主从切换后,应用程序无法知道新地址,故在 Jedis2.2.2 中新增了对 Sentinel 的支持,应用通过 redis.clients.jedis.JedisSentinelPool.getResource() 取得的 Jedis 实例会及时更新到新的主实例地址


那你说说Redis哈希槽的概念? 一致性hash和哈希槽的概念和区别

这个问题其实就是问 再集群环境下, redis 不同的key 存储到哪个节点的问题 , Redis 集群中内置了 16384 个哈希槽,当需要在 Redis 集群中放置一个 key-value 时,redis 先对 key 使用 crc16 算法算出一个结果,然后把结果对 16384 求余数, 这样每个 key 都会对应一个编号在 0-16383 之间的哈希槽,redis 会根据节点数量大 致均等的将哈希槽映射到不同的节点。

Redis Cluster是自己做的crc16的简单hash算法,没有用一致性hash。Redis的作者认为它的crc16(key) mod 16384的效果已经不错了,虽然没有一致性hash灵活,但实现很简单,节点增删时处理起来也很方便。


聊聊分布式锁

这个话题基本上是分布式系统开发的一个必问的题目了 问你分布式锁是怎么实现的,然后大家可能就搭用它的 set NX EX命令 然后用lua脚本做成一个原子性操作来实现分布式锁。其实这么搭也可以吧,然后我们一般在生产环境的话,可能会用一些开源框架,你不如说Redisson来实现分布式锁。


聊聊Redisson是怎么实现分布式锁的

  • 第一步先尝试去加锁,返回过期时间,如果为空则可以获得锁 (返回获取锁成功)(,在lua脚本里面会判断你的key和value是不是已经持有锁了,如果是,就是给你重试次数加,然后获取锁也是失败)
  • 如果第一次加锁失败之后,就会去判断你最大等待时间,如果走到这的时候已经超过最大等待时间(直接返回获取锁失败,)
  • 接下来就是说我要去订阅redis解锁这个事件,一旦有人把锁释放就会继续通知所有的线程去竞争锁(减少cpu的损耗)
  • 然后是一个死循环的去获取锁,当时每次执行这个循环的时候,每次去获取锁之前都要去判断当前是否已经超过最大的等待时间,如果超过了就直接释放锁。只有当获得锁,或者是最大的等待时间超过之后才会返回是否成功获取锁的标志。(里面也是需要被通知才继续循环)
  • 通过 Redisson 实现分布式可重入锁,比纯自己通过set key value px milliseconds nx +lua 实现(实现一)的效果更好些,虽然基本原理都一样,因为通过分析源码可知,RedissonLock
  • 是可重入的,并且考虑了失败重试,可以设置锁的最大等待时间, 在实现上也做了一些优化,减少了无效的锁申请,提升了资源的利用率。


结束


redis就这些吧,接下来复习下es吧

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