1.Redis常见的性能问题和解决方法有哪些？Redis常见的性能问题及解决方法如下：Master最好不要做任何持久化的工作，比如RDB内存快照，AOF日志文件；如果数据比较重要，Slave会启用AOF备份数据，策略设置为每秒同步一次；主从复制的速度和连接的稳定性，Master和Slave在同一个局域网内最好；尽量避免在高压下向主库添加从库；主从复制不要使用图结构，使用单向链表结构更稳定，即：Master<-Slave1<-Slave2<-Slave3….;这种结构便于解决单点故障问题，实现Master换Slave。如果Master挂掉了，可以马上让Slave1成为Master，其他不变。2.MySQL有2000万条数据，Redis只有2000万条数据。如何保证Redis中的数据都是热数据？因为内存空间有限，Redis淘汰机制主要是解决在某个时间点，Redis中有很多过期key，定时删除策略java训练随机抽查没有发现，没有懒惰删除策略。过期键占用内存。如果内存只能存储20w的数据，而我们需要存储2000w的数据，我们自然需要删除或覆盖多余的数据，以保证内存中存储的数据都是热数据。因此，当Redis内存数据集的大小上升到一定数量时，就会执行数据淘汰策略。3、假设Redis中有1亿个key，其中10w个key以固定的已知前缀开头，如何全部找到？我们可以使用keys命令和scan命令，但我们可能会发现使用scan会更好。《1.使用keys命令》直接使用keys命令查询，但是如果在生产环境中使用，就会出现问题。keys命令遍历查询，查询的时间复杂度为O(n)。数据量越大，查询时间越长。而且，Redis是单线程的。keys命令会导致线程阻塞一段时间，从而导致在线的Redis暂停一段时间，直到keys执行完毕才会恢复。这在生产环境中是不允许的。另外需要注意的是，这个命令没有分页功能，它会一次性查询所有符合条件的键值，你会发现查询结果非常大，输出的信息也非常多。所以不推荐使用该命令。《2.使用scan命令》scan命令可以实现和keys一样的匹配功能，但是scan命令在执行过程中不会阻塞线程，而且搜索到的数据可能重复，需要客户端操作去重。因为scan是通过游标来查询的，所以不会造成Redis中的假死问题。Redis查询过程中，游标会返回给客户端。如果返回了一次空值，游标不为0，说明遍历还没有结束，客户端继续遍历查询。在scan的检索过程中，删除的元素不会被查询到，但是如果在迭代过程中修改了某些元素，scan不能保证一定会查询到对应的元素。相对来说，scan命令比keys命令查找时间更长。4、什么是缓存穿透？如何处理？大量的请求瞬间涌入系统，但是这个数据在Redis中是不存在的，所有的请求都落在了数据库上，杀死了数据库。造成这种情况的原因包括系统设计不合理，缓存数据更新不及时，或者爬虫等恶意攻击。解决方案是：“1.使用Bloomfilter”将所有查询参数存储在一张位图中，然后在查询缓存前找一个新的位图验证参数。如果已验证位图中存在，则执行底层缓存数据查询。如果查询参数在位图中不存在，则会被拦截，不再进行缓存数据查询。《2.缓存空对象》如果从数据库查询的结果为空，结果还是缓存了，那么在使用key获取数据的时候，即使数据不存在，Redis也可以直接返回结果，避免多次访问数据库。但是缓存空值的缺点是，如果有黑客恶意随机访问，导致缓存过多的空值，可能会造成内存空间的大量浪费。但是你也可以为这些数据设置一个很短的过期时间来控制；如果查询的key对应的Redis缓存空值还没有过期，此时数据库有新的数据，那么就会出现数据库和缓存数据不一致的情况。但是可以保证，当数据库有数据的时候，更新缓存来解决。5、什么是缓存雪崩？如何处理？缓存雪崩是指当大量缓存失效时，大量请求直接请求数据库，导致数据库服务器无法抗拒请求或挂掉的情况。这时候网站经常会出现502错误，导致网站无法访问。在防止缓存雪崩时，建议遵循以下原则：合理规划缓存的过期时间，可以在缓存时间中加入一个随机数，防止统一时间过期；合理评估数据库的负载压力，有利于在合理范围内进行部分缓存，数据库也可以正常访问；对数据库的过载保护或应用层限流，这种情况一般是在网站流量大、高并发，服务器整体无法承受时可以采用的限流保护措施；最后，还可以考虑多级缓存设计，实现缓存的高可用。6、如果有大量key同时需要设置过期，需要注意什么？如果大量key同时过期，可能会在同一秒从数据库中获取数据，这会给数据库带来很大的压力，导致数据库崩溃，导致系统出现502问题。它也可能同时失败。在那一刻，不需要访问数据库。如果压力不够大，Redis会出现短暂的卡顿问题。所以，为了防止这种问题的发生，最好给数据的过期时间加上一个随机值，让过期时间更加分散。7、Redis哨兵和集群有什么区别？RedisSentinel的作用是管理多个Redis服务器，提供监控、提醒、故障自动转移等功能。Sentinel可以保证当主服务器挂掉时，可以选择其中一台从服务器作为主服务器，其他的从服务器转移到新的主机上。RedisSentinel的主要功能有：集群监控：监控Redis集群的主从进程，判断其是否正常工作。消息通知：如果Redis实例出现故障，Sentinel可以发送告警消息通知管理员。Failover：如果宿主（master）节点挂了，可以自动转移到从（slave）节点。配置中心：当出现故障时，故障转移后，配置中心会通知客户端新的主机（master）地址。Redis集群的作用是解决单个Redis容量有限的问题，将数据按照一定的规则分布到多台机器上。每秒访问内存不限于单台服务器，可以受益于分布式集群的高扩展性。.8、Redis哨兵的作用是什么？Sentinel是Redis集群架构中非常重要的一个组件。其主要功能如下：集群监控，负责监控RedisMaster和Slave进程是否正常工作；消息通知，如果某个Redis实例出现故障，Sentinel负责发送消息作为告警通知给Administrator；failover，如果Master节点挂了，会自动转移到Slave节点；配置中心，如果发生failover，通知Client新的Master地址。9、请介绍几个可能导致Redis阻塞的原因。Redis阻塞的原因主??要有内因和外因：“1.内部原因”如果Redis宿主机的CPU负载过高，也会导致系统崩溃；数据持久化优化占用资源过多；RedisAPI或指令使用不合理，导致Redis出现问题。《2.外部原因》外部原因主要是服务器的原因，比如切换过程中服务器的CPU线程竞争太激烈，内存问题，网络问题等。10.你了解Redis的同步机制吗？Redis可以使用主从同步和从从同步。第一次同步时，master节点执行一次bgsave，同时将后续的修改操作记录到内存缓冲区中。完成后将整个RDB文件同步到复制节点，复制节点接受后将RDB镜像加载到内存中。加载完成后，通知主节点将修改后的操作记录同步到复制节点进行重放，完成同步过程。11、Redis集群中bigkey和hotkey如何处理？对于bigkey，先分析业务中有大key值是否合理。如果没有，我们可以将它们拆分成多个小存储。或者看看能不能用其他存储介质来存储这种大key，解决占用内存空间大的问题。对于hotkey，我们可以在其他机器上复制这个key的备份，这样当请求进来的时候，我们就可以随机访问每台机器上的缓存。那么剩下的问题就是如何将请求平均分配到每台机器上。12、如何发现Redis阻塞的异常情况？可以从以下两方面着手准备：《1.使用Redis自带的监控系统》使用Redis自带的监控系统监控CPU、内存、磁盘、命令耗时等阻塞问题。当监控系统发现各监控指标异常时，发出告警。《2.使用应用服务监控》当Redis被阻塞时，应用响应时间会延长，应用可以感知到问题并向管理员发出警报。13.你知道Redis的分区实现吗？客户端分区意味着客户端已经决定了数据存储在哪个Redis节点或从哪个Redis节点读取。大多数客户端已经实现了客户端分区。代理分区是指客户端向代理发送请求，由代理决定从哪个节点写入或读取。proxy根据分区规则决定请求哪些Redis实例，然后根据Redisresponse返回给client。Redis和Memcached的一种代理实现是Twemproxy。查询路由是指客户端随机请求任意一个Redis实例，然后Redis将请求转发给正确的Redis节点。RedisCluster实现了一种混合形式的查询路由，但不是直接将请求从一个Redis节点转发到另一个，而是在客户端的帮助下将它们直接重定向到正确的Redis节点。14、Redis集群之间的复制方式是什么？在了解Redis的复制方式之前，先了解一下主从复制（Master-SlaveReplication）的工作原理，具体来说：从节点服务启动并连接到主节点后，会主动发送一个SYNC命令;master服务主节点收到同步命令后，会启动后台保存进程，收集所有收到的修改数据集的命令。后台进程执行完毕后，Master会把整个数据库文件传给Slave，完成一次完整的同步；Slave将从节点服务端接收到数据库文件数据后，保存并加载到内存中；之后Master主节点继续将收集到的所有修改命令和新的修改命令依次发送给Slave，Slave将执行本次数据修改命令，从而实现最终的数据同步。整个执行过程使用异步复制进行复制。15、什么是数据库缓存双写一致性？当一条数据需要更新时，因为不可能同时更新数据库和缓存，那么此时读取数据就不可避免的会出现数据不一致的情况，而现场的系统是绝对不允许出现数据不一致的的金融交易。解决方法：读的时候，先读缓存。如果没有缓存，则读取数据库，然后取出数据放入缓存，同时返回响应。更新时，先更新数据库，再删除缓存。16、为什么要对Redis进行分区？分区可以让Redis管理更大的内存，Redis将可以使用所有机器的内存。不分区，最多只能使用一台机器的内存。分区使得Redis的计算能力可以通过简单地增加计算机来成倍增加，Redis的网络带宽也会随着计算机和网卡的增加而翻倍。17、分布式Redis应该在前期做还是后期规模上来了，为什么？为了防止以后扩展困难，最好的办法是一开始就使用分布式。即使只有一台服务器，Redis也可以从一开始就以分布式的方式运行，使用分区，在同一台服务器上启动多个实例。一开始比较麻烦，但是当数据不断增长，需要更多的Redis服务器时，只需要将Redis实例从一种服务迁移到另一种服务即可，无需考虑重新分区的问题。一旦添加了另一台服务器，只需要将一半的??Redis实例从第一台机器迁移到第二台机器。18、如果有大量key同时需要设置过期，需要注意什么？如果大量key的过期时间设置的过于密集，redis在过期时可能会出现短暂的卡顿。一般需要在时间上加上一个随机值，使过期时间更加分散。19.什么是分布式锁？效果如何？分布式锁是一种控制分布式系统之间共享资源同步访问的方法。在单机或者单进程环境下，在多线程并发的情况下，使用锁来保证一个代码块在同一时间只能被一个线程执行。示例包括Java的Synchronized关键字和Reentrantlock类。分布式锁的作用是当多个进程不在同一个系统中时，可以使用分布式锁来控制多个进程对资源的访问。20.分布式锁如何实现？Memcached可以用来实现分布式锁：Memcached提供原子操作指令add，线程获取锁。如果key已经存在，则添加失败，获取锁也失败。也可以使用Redis来实现分布式锁：Redis的setnx命令是一个原子操作命令。只有当key不存在时，set才会成功。类似于Memcached的add方法。也可以使用ZooKeeper分布式锁：使用ZooKeeper的顺序临时节点实现分布式锁和等待队列。还有Chubby实现分布式锁：Chubby底层使用Paxos共识算法实现粗粒度的分布式锁服务。21.介绍一下分布式锁实现的注意事项？分布式锁的实现需要保证以下几点：互斥：任何时候只有一个资源可以获得锁；容灾：在锁释放不成功的情况下，可以在一定时限内恢复锁的正常功能；统一的弹性：锁定和解锁确保相同的资源用于操作。文章来源：YP肖战
