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Redis复习

2021-04-05 23:38:35   0  举报

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AI智能生成

参考数据： Redis深度历险核心原理与应用实践 Redis设计与实现

Redis数据结构

面经

redis

后端开发

redis集群

模版推荐

作者其他创作

大纲/内容

常用指令

expire

setex

setnx

exists

del

常见应用

分布式锁

set  key true ex 5 nx

超时问题

RedisLockRegistry

双重加锁

获取不到锁就等待100毫秒继续重试

60s过期时间

Redlock

加锁时向过半的节点发送nx和ex的原子命令

删除时向所有节点发送del命令

队列

位图

hyperLogLog

pfadd

pfcount

布隆过滤器

限流

简单限流

漏斗限流

初始化参数

漏斗容量

漏嘴流水速率

剩余容量

上一次漏水时间

算法流程

1、根据当前时间和上一次漏水时间算出从上次漏水时间到现在漏斗空闲出多少空间

2、如果时间差间隔太短，生成一个单位的空间则跳到第4步，否则跳到第3步

3、更新剩余容量，不能大于漏斗容量

4、剩余容量>0，放行请求，剩余容量减1

令牌桶限流

初始化参数

令牌桶容量

令牌桶剩余容量

下一个令牌发放的时间next

发放令牌的间隔

算法流程

1、当前时间小于下一令牌发放的时间，说明有其他线程预定了未来一段时间的令牌，当前线程需要等到此时next时间点才能执行，并且需要更新next，在next基础上再加一个单位间隔表示下一个线程可以获取到令牌的时间点

2、当前时间大于下一令牌发放时间，说明有一段时间没有线程取令牌了，需要更新令牌剩余数，在原令牌剩余数基础上加上（时间间隔/发放间隔），再减去一枚令牌，并更新下一令牌发放时间为当前时间，如果减去一枚令牌后剩余数量为0，需再将下一令牌发送时间增加一个隔间单位

GeoHash

scan

keys的缺点

rediskey的存储结构

scan的特点

游标分步执行，不会阻塞线程

提供limit参数，控制每次返回结果的最大条数，实际情况可能多可能少，limit控制的是扫描hashmap中数组的槽位个数

返回结果可能有重复，需要客户端去重

遍历过程中有修改数据，改动后的数据不一定能找到

返回空不一定代表结束，要看返回的游标是否为0

高位进位加法

遍历其他基础数据结构

zscan

hscan

sscan

bigkeys

集群

CAP原理

C：一致性

A：可用性

P：分区容忍性

增量同步

快照同步

增加从节点

无盘复制

Sentinel哨兵

Sentinel以每1秒一次的频率向被监视的服务器发送PING消息确认服务是否存在

多个Sentinel之前的选举：raft协议

Sentinel无法保证消息不丢失，只能尽可能保证消息不丢失

设置正常同步的从节点个数

设置同步延迟，超过延迟就说明从节点不正常

Cluster

去中心化

16384个槽位，每个节点一份信息

槽定位

槽跳转

迁移

流程

1、获取源节点内容

2、存到目标节点

3、从源节点内容删除

迁移过程中的访问

1、访问的数据还在旧节点则直接访问

2、访问的数据不在旧节点，返回客户重定向指定

3、客户端收到重定向指令后先发送一个asking指定告诉新节点要强制访问，否则新节点会校验改数据不属于他的槽位

4、最终发送原指令的访问

容错

一个节点的失联判断需要通过大多数节点进行确认后才能确定是否失联

槽位迁移感知

moved指令

asking指令

子主题

常见问题

缓存穿透

查DB不存在缓存一个空值，不建议

BloomFilter 过滤器拦截不存在的请求

缓存击穿

访问DB时加锁

不设置过期时间

缓存雪崩

缓存是添加随机时间

不设置过期时间

常用场景

记录帖子点赞数，评论数，点击数

记录用户的帖子ID列表（排序）

记录帖子的相关文章ID

帖子ID自增

基础数据结构

String

存储结构

embstr格式

raw格式

扩容

操作指令

set key value

get key

mset

mget

incr

incrby

strlen

list

存储结构

操作指令

rpush

lpop

rpop

llen

慢操作

lindex

ltrim

lrange

优化点

快速列表

压缩列表

hash

存储结构

渐进式rehash

操作指令

hset

hget

hlen

hgetall

优化点

set

存储结构

操作指令

sadd

spop

smember

scard

优化点

zset

存储结构

hashmap

跳表

操作指令

zadd

zscore

zrange

zrevrange

zrangebyscore

zrem

优化点

原理篇

redis的线程IO模型：IO多路复用

select

poll

epoll/kqueue

通信协议：RESP序列化协议

单行字符以+开头

多行字符以$开头，后面跟字符串长度

整数以：开头，后面跟整数的字符串形式

错误消息以-开头

数组以*开头，后面跟数组长度

持久化

RDB快照：一次全量备份

fork子进程，共享代码段和数据段

Copy On Write

AOF日志：连续增量备份

先执行指令在存AOF日志

AOF瘦身

fsync

耗时操作

fork子进程遍历内存加重系统负载

fsync增加系统IO负担

混合持久化

管道

事务

watch

扩展篇

Info指令

info

info memory

info replication

info stats|grep ops

monitor

过期策略

带过期时间key的集合

每秒扫描10次过期集合

贪心策略

1、从字典中选出20个key

2、删除这20个key中已经过期的key

3、如果过期key的比例超过1/4则重复步骤1

惰性策略

淘汰策略

停止写请求

淘汰设置了过期时间，最少使用的key

淘汰设置了过期时间，剩余寿命小的key

淘汰设置了过期时间，随机选取的key

全部key使用LRU算法淘汰

全部key随机淘汰

淘汰算法

LRU算法

双向链表+hashmap

近似LRU算法

随机采样

从所有key中随机选择5个淘汰最旧的那个

从过期列表中随机选择5个淘汰最旧的那个

淘汰池

懒惰删除

跳表

最高64层，容纳2的64次方个元素

随机分层

遍历

更新

排序规则

如何保存排名

字典树（前缀树）

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