Redis中關于分布式緩存的面試題有哪些

這篇文章將為大家詳細講解有關Redis中關于分布式緩存的面試題有哪些，小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

面試題

redis 和 memcached 有什么區別？redis 的線程模型是什么？為什么 redis 單線程卻能支撐高并發？

面試官心理分析

這個是問 redis 的時候，最基本的問題吧，redis 最基本的一個內部原理和特點，就是 redis 實際上是個單線程工作模型，你要是這個都不知道，那后面玩兒 redis 的時候，出了問題豈不是什么都不知道？

還有可能面試官會問問你 redis 和 memcached 的區別，但是 memcached 是早些年各大互聯網公司常用的緩存方案，但是現在近幾年基本都是 redis，沒什么公司用 memcached 了。

面試題剖析

redis 和 memcached 有啥區別？

redis 支持復雜的數據結構

redis 相比 memcached 來說，擁有更多的數據結構，能支持更豐富的數據操作。如果需要緩存能夠支持更復雜的結構和操作， redis 會是不錯的選擇。

redis 原生支持集群模式

在 redis3.x 版本中，便能支持 cluster 模式，而 memcached 沒有原生的集群模式，需要依靠客戶端來實現往集群中分片寫入數據。

性能對比

由于 redis 只使用單核，而 memcached 可以使用多核，所以平均每一個核上 redis 在存儲小數據時比 memcached 性能更高。而在 100k 以上的數據中，memcached 性能要高于 redis。雖然 redis 最近也在存儲大數據的性能上進行優化，但是比起 memcached，還是稍有遜色。

redis 的線程模型

redis 內部使用文件事件處理器 file event handler，這個文件事件處理器是單線程的，所以 redis 才叫做單線程的模型。它采用 IO 多路復用機制同時監聽多個 socket，將產生事件的 socket 壓入內存隊列中，事件分派器根據 socket 上的事件類型來選擇對應的事件處理器進行處理。

文件事件處理器的結構包含 4 個部分：

• 多個 socket

• IO 多路復用程序

• 文件事件分派器

• 事件處理器（連接應答處理器、命令請求處理器、命令回復處理器）

多個 socket 可能會并發產生不同的操作，每個操作對應不同的文件事件，但是 IO 多路復用程序會監聽多個 socket，會將產生事件的 socket 放入隊列中排隊，事件分派器每次從隊列中取出一個 socket，根據 socket 的事件類型交給對應的事件處理器進行處理。

來看客戶端與 redis 的一次通信過程：

要明白，通信是通過 socket 來完成的，不懂的同學可以先去看一看 socket 網絡編程。

首先，redis 服務端進程初始化的時候，會將 server socket 的 AE_READABLE 事件與連接應答處理器關聯。

客戶端 socket01 向 redis 進程的 server socket 請求建立連接，此時 server socket 會產生一個 AE_READABLE 事件，IO 多路復用程序監聽到 server socket 產生的事件后，將該 socket 壓入隊列中。文件事件分派器從隊列中獲取 socket，交給連接應答處理器。連接應答處理器會創建一個能與客戶端通信的 socket01，并將該 socket01 的 AE_READABLE 事件與命令請求處理器關聯。

假設此時客戶端發送了一個 set key value 請求，此時 redis 中的 socket01 會產生 AE_READABLE 事件，IO 多路復用程序將 socket01 壓入隊列，此時事件分派器從隊列中獲取到 socket01 產生的 AE_READABLE 事件，由于前面 socket01 的 AE_READABLE 事件已經與命令請求處理器關聯，因此事件分派器將事件交給命令請求處理器來處理。命令請求處理器讀取 socket01 的 key value 并在自己內存中完成 key value 的設置。操作完成后，它會將 socket01 的 AE_WRITABLE 事件與命令回復處理器關聯。

如果此時客戶端準備好接收返回結果了，那么 redis 中的 socket01 會產生一個 AE_WRITABLE 事件，同樣壓入隊列中，事件分派器找到相關聯的命令回復處理器，由命令回復處理器對 socket01 輸入本次操作的一個結果，比如 ok，之后解除 socket01 的 AE_WRITABLE 事件與命令回復處理器的關聯。

這樣便完成了一次通信。關于 Redis 的一次通信過程，推薦讀者閱讀《Redis 設計與實現——黃健宏》進行系統學習。

為啥 redis 單線程模型也能效率這么高？

• 純內存操作。

• 核心是基于非阻塞的 IO 多路復用機制。

• C 語言實現，一般來說，C 語言實現的程序“距離”操作系統更近，執行速度相對會更快。

• 單線程反而避免了多線程的頻繁上下文切換問題，預防了多線程可能產生的競爭問題。

面試題

edis 的并發競爭問題是什么？如何解決這個問題？了解 redis 事務的 CAS 方案嗎？

面試官心理分析

這個也是線上非常常見的一個問題，就是多客戶端同時并發寫一個 key，可能本來應該先到的數據后到了，導致數據版本錯了；或者是多客戶端同時獲取一個 key，修改值之后再寫回去，只要順序錯了，數據就錯了。

而且 redis 自己就有天然解決這個問題的 CAS 類的樂觀鎖方案。

面試題剖析

某個時刻，多個系統實例都去更新某個 key。可以基于 zookeeper 實現分布式鎖。每個系統通過 zookeeper 獲取分布式鎖，確保同一時間，只能有一個系統實例在操作某個 key，別人都不允許讀和寫。

你要寫入緩存的數據，都是從 mysql 里查出來的，都得寫入 mysql 中，寫入 mysql 中的時候必須保存一個時間戳，從 mysql 查出來的時候，時間戳也查出來。

每次要寫之前，先判斷一下當前這個 value 的時間戳是否比緩存里的 value 的時間戳要新。如果是的話，那么可以寫，否則，就不能用舊的數據覆蓋新的數據。

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