2021年最新Redis面试题汇总(2) 完整攻略

一、Redis中的事务

Redis的事务分为单条命令事务和多条命令事务。单条命令事务就是事务块中只包含一条命令，而多条命令事务就是在事务块中包含多条命令。

1.1 单条命令事务

在Redis中，单条命令事务使用MULTI、EXEC、WATCH和UNWATCH这四个命令来实现。其中：

MULTI命令标记一个事务块的开始。
EXEC命令标记一个事务块的结束，同时将在事务块中执行的命令一次性提交到Redis服务器上执行。
WATCH命令可以用来监控一个或者多个键，在事务执行之前，监控的键被别的客户端修改，则事务不会执行。
UNWATCH命令用于取消对一个或多个键的监控。

示例

127.0.0.1:6379> SET balance 100
OK
127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379> INCRBY balance 30
QUEUED
127.0.0.1:6379> INCRBY balance 20
QUEUED
127.0.0.1:6379> EXEC
1) (integer) 130
2) (integer) 150

上述示例中，我们通过SET命令设置了一个键值对，接着使用MULTI命令开始事务块，然后连续向Redis服务器上提交了两个INCRBY命令，这两个命令分别将键balance的值增加了30和20。最后，我们使用EXEC命令一次性地将这两个命令提交到Redis服务器上执行。结果表明，事务成功执行，balance的值现在是130。

1.2 多条命令事务

在Redis中执行多条命令事务需要使用的命令仍然是MULTI和EXEC，它们的作用与单条命令事务是一样的。只不过在多条命令事务中可以包含多条命令。

示例

127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379> SET key1 "value1"
QUEUED
127.0.0.1:6379> SET key2 "value2"
QUEUED
127.0.0.1:6379> SET key3 "value3"
QUEUED
127.0.0.1:6379> EXEC
1) OK
2) OK
3) OK

上示例中，我们同样使用MULTI命令开始事务块，并提交了三个SET命令，将三个键分别设置为不同的值。最后，我们使用EXEC命令提交事务，并一次性把三个命令提交给Redis服务器上执行。

二、Redis 主从复制

Redis主从复制是Redis提供的一种数据复制方案，它可以实现数据的热备份和负载均衡。在一个主节点的基础上，部署多个从节点可以实现数据的冗余备份，并且利用从节点处理读请求分担主节点的压力。

2.1 主从复制的过程

Redis主节点和从节点之间的复制过程主要分为三个步骤，分别是psync-1、psync-2和psync-3。

psync-1命令：从节点连接主节点，并发送SYNC命令请求同步数据。
psync-2命令：主节点接收到SYNC命令请求后，开始做一次全量复制，并且记录每次修改数据的命令。
psync-3命令：主节点把全量复制完成后的命令记录的偏移量发给从节点，并把每次修改数据的命令发送给从节点执行。

2.2 主从复制的优缺点

2.2.1 优点

数据热备份：从节点可以随时备份主节点的数据，确保数据不会丢失。
负载均衡：从节点能够处理一部分主节点的读请求，减轻主节点的负担。
自动故障恢复：当主节点宕机时，可以通过从节点快速切换到主节点来恢复服务能力。
架构扩展：当数据量和请求量增加时，可以通过添加从节点来扩展系统性能。

2.2.2 缺点

从节点延迟：从节点与主节点之间存在网络延迟，可能导致从节点的数据不是最新的。
无法保证数据一致性：一旦主从复制完成后，从节点上的数据可能会和主节点上的数据存在一段时间的差异，无法保证数据的一致性。
容量有限：从节点需要存储与主节点相同的数据，因此从节点的容量是有限的。
无法解决单点故障问题：如果主节点宕机，从节点尚未完成晋升操作，那么服务将不会正常工作。

三、Redis持久化

Redis提供了两种持久化方案，即RDB持久化和AOF持久化。

3.1 RDB持久化

RDB持久化是通过将Redis服务器的数据在特定的时间点转储到磁盘上，以达到数据持久化的目的。主要分为手动保存和自动保存两种方式。手动保存需要使用SAVE命令，而自动保存需要使用CONFIG SET命令设置SAVE选项。

示例

127.0.0.1:6379> SAVE
OK

上述示例中，我们使用SAVE命令手动将Redis服务器上的数据转储到磁盘上。

3.2 AOF持久化

AOF持久化是通过将Redis服务器上发生的每个写入操作都追加到一个文件中，以达到数据持久化的目的。主要分为三种模式，分别是everysec、always和no。

示例

127.0.0.1:6379> CONFIG SET appendonly yes
OK

上述示例中，我们使用CONFIG SET命令将Redis服务器的AOF持久化配置修改为开启状态。

四、Redis的应用场景

Redis具有高性能、高并发的特点，常用于以下场景：

缓存架构：Redis具有高速缓存处理能力，能够快速缓存数据，减轻后端数据库的压力。
计数器：Redis的INCR操作的原子性保证了计数器的准确性。
发布/订阅：Redis的发布/订阅功能能够实现消息的异步传递，并且架构简单，易于实现。
分布式锁：Redis的SETNX操作能够保证分布式系统中锁的互斥性，避免并发竞争问题。
地址共享：Redis的内存共享技术能够实现多进程或者多实例之间的数据共享。

示例

Redis的缓存架构是Redis最常用的应用场景之一。当网站的访问量较高时，会产生大量的读请求，增加了后端数据的压力，此时可以使用Redis作为高速缓存，减轻后端的负担。

例如，我们可以使用下面的代码将Python Flask框架下的视图函数使用Redis作为缓存：

from flask import Flask, jsonify, request
import redis
import time

app = Flask(__name__)
cache = redis.Redis(host='localhost', port=6379)

@app.route('/api')
def api():
    key = 'api:' + request.args.get('arg1')
    result = cache.get(key)
    if result is None:
        # 模拟复杂、耗时操作
        time.sleep(3)
        result = {'msg': 'Hello World!'}
        cache.set(key, result, ex=60)
    return jsonify(result)

在代码中，我们初始化了一个Redis对象，然后在api视图函数中使用cache.set和cache.get方法读写Redis缓存。当缓存中存在指定的键时，直接从缓存中获取；当缓存中不存在指定的键时，则执行手动的复杂数据处理，并将处理结果保存到缓存中。这样，当后续的请求需要同样的数据时，就可以直接从缓存中获取，避免了每次都要执行相同的耗时操作。

本站文章如无特殊说明，均为本站原创，如若转载，请注明出处：2021年最新Redis面试题汇总(2) - Python技术站

2021年最新Redis面试题汇总(2)