總結分享20個關于Redis的經典面試題（附答案分析）

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金九銀十即將到來，本篇文章給大家整理分享20道redis經典面試題，希望對大家有所幫助！

總結分享20個關于Redis的經典面試題（附答案分析）

1. 什么是redis？它主要用來什么的？

Redis，英文全稱是Remote Dictionary Server（遠程字典服務），是一個開源的使用ANSI C語言編寫、支持網絡、可基于內存亦可持久化的日志型、Key-Value數據庫，并提供多種語言的API。【相關推薦：redis】

與MySQL數據庫不同的是，Redis的數據是存在內存中的。它的讀寫速度非常快，每秒可以處理超過10萬次讀寫操作。因此redis被廣泛應用于緩存，另外，Redis也經常用來做分布式鎖。除此之外，Redis支持事務、持久化、LUA 腳本、LRU 驅動事件、多種集群方案。

2.說說Redis的基本數據結構類型

大多數小伙伴都知道，Redis有以下這五種基本類型：

  • String（字符串）
  • Hash（哈希）
  • List（列表）
  • Set（集合）
  • zset（有序集合）

它還有三種特殊的數據結構類型

  • Geospatial
  • Hyperloglog
  • Bitmap

2.1 Redis 的五種基本數據類型

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String（字符串）

  • 簡介:String是Redis最基礎的數據結構類型，它是二進制安全的，可以存儲圖片或者序列化的對象，值最大存儲為512M
  • 簡單使用舉例: set key value、get key等
  • 應用場景：共享session、分布式鎖，計數器、限流。
  • 內部編碼有3種，int（8字節長整型）/embstr（小于等于39字節字符串）/raw（大于39個字節字符串）

C語言的字符串是char[]實現的，而Redis使用SDS（simple dynamic string） 封裝，sds源碼如下：

struct?sdshdr{ ??unsigned?int?len;?//?標記buf的長度 ??unsigned?int?free;?//標記buf中未使用的元素個數 ??char?buf[];?//?存放元素的坑 }

SDS 結構圖如下：

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Redis為什么選擇SDS結構，而C語言原生的 char[]不香嗎？

舉例其中一點，SDS中，O(1)時間復雜度，就可以獲取字符串長度；而C 字符串，需要遍歷整個字符串，時間復雜度為O(n)

Hash（哈希）

  • 簡介：在Redis中，哈希類型是指v（值）本身又是一個鍵值對（k-v）結構
  • 簡單使用舉例：hset key field value 、hget key field
  • 內部編碼：ziplist（壓縮列表） 、hashtable（哈希表）
  • 應用場景：緩存用戶信息等。
  • 注意點：如果開發使用hgetall，哈希元素比較多的話，可能導致Redis阻塞，可以使用hscan。而如果只是獲取部分field，建議使用hmget。

字符串和哈希類型對比如下圖：

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List（列表）

  • 簡介：列表（list）類型是用來存儲多個有序的字符串，一個列表最多可以存儲2^32-1個元素。
  • 簡單實用舉例： lpush ?key ?value [value …] 、lrange key start end
  • 內部編碼：ziplist（壓縮列表）、linkedlist（鏈表）
  • 應用場景： 消息隊列，文章列表,

一圖看懂list類型的插入與彈出：

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list應用場景參考以下：

  • lpush+lpop=Stack（棧）
  • lpush+rpop=Queue（隊列）
  • lpsh+ltrim=Capped Collection（有限集合）
  • lpush+brpop=Message Queue（消息隊列）

Set（集合）

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  • 簡介：集合（set）類型也是用來保存多個的字符串元素，但是不允許重復元素
  • 簡單使用舉例：sadd key element [element …]、smembers key
  • 內部編碼：intset（整數集合）、hashtable（哈希表）
  • 注意點：smembers和lrange、hgetall都屬于比較重的命令，如果元素過多存在阻塞Redis的可能性，可以使用sscan來完成。
  • 應用場景： 用戶標簽,生成隨機數抽獎、社交需求。

有序集合（zset）

  • 簡介：已排序的字符串集合，同時元素不能重復
  • 簡單格式舉例：zadd key score member [score member …]，zrank key member
  • 底層內部編碼：ziplist（壓縮列表）、skiplist（跳躍表）
  • 應用場景：排行榜，社交需求（如用戶點贊）。

2.2 Redis 的三種特殊數據類型

  • Geo：Redis3.2推出的，地理位置定位，用于存儲地理位置信息，并對存儲的信息進行操作。
  • HyperLogLog：用來做基數統計算法的數據結構，如統計網站的UV。
  • Bitmaps ：用一個比特位來映射某個元素的狀態，在Redis中，它的底層是基于字符串類型實現的，可以把bitmaps成作一個以比特位為單位的數組

3. Redis為什么這么快？

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3.1 基于內存存儲實現

我們都知道內存讀寫是比在磁盤快很多的，Redis基于內存存儲實現的數據庫，相對于數據存在磁盤的MySQL數據庫，省去磁盤I/O的消耗。

3.2 高效的數據結構

我們知道，Mysql索引為了提高效率，選擇了B+樹的數據結構。其實合理的數據結構，就是可以讓你的應用/程序更快。先看下Redis的數據結構&內部編碼圖：

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SDS簡單動態字符串

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