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一、常见操作

1. 简介

Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源的内存数据存储系统，
通常被称为缓存数据库或键值存储数据库。它被设计用来解决高性能、低延迟的数据存储和访问需求。

2. 应用

当多个用户同时访问一个商品 A，而 Redis 缓存中没有商品 A 的数据时，可以执行以下步骤：

1. 第一个用户访问商品 A，发现 Redis 缓存中没有，于是从数据库读取商品 A 的数据。
2. 这个用户将商品 A 的数据存储在 Redis 缓存中，以便下次访问时可以直接从缓存获取。
3. 后续的其他用户访问商品 A，由于已经有了缓存，它们可以直接从 Redis 缓存中获取商品 A 的数据，而不需要再访问数据库。

非常适合读多写少的场景

3. String常见操作

1. select 0
Redis 默认有 16 个数据库，编号从 0 到 15，可以通过 SELECT 命令在不同数据库之间切换。
2. keys *
获取所有的key
3. set name frank
设置<"name":"frank">的键值对
如果之前已经存在就覆盖
4. setnx age 30
如果key不存在就设置，返回1
如果key存在，就不设置，返回0
用于分布式锁：
    a. 先setnx设置缓存抢锁
    b. 再用expire设置过期时间
5. del age
删除kv
6. expire age 100
expire设置过期时间，到期自动删除释放锁
7. ttl age
time to live，剩余时间
返回-2代表已经没有这个key了

4. 其他类型写入

1. 写入字符串类型（String）：
SET mykey "Hello World"

2. 写入列表类型（List）：
LPUSH mylist "item1"
LPUSH mylist "item2"
LPUSH mylist "item3"

3. 写入哈希表类型（Hash）：
HSET myhash field1 "value1"
HSET myhash field2 "value2"
HSET myhash field3 "value3"

4. 写入集合类型（Set）：
SADD myset "member1"
SADD myset "member2"
SADD myset "member3"

5. 写入有序集合类型（Sorted Set）：
ZADD myzset 1 "member1"
ZADD myzset 2 "member2"
ZADD myzset 3 "member3"

二、常见问题

1. 缓存失效的情况

1. 缓存过期
2. 缓存更新
3. Redis异常
4. 网络异常

2. Redis 的优点

Redis 的优点包括高性能、可扩展性、数据持久性、丰富的数据类型、支持事务和 Lua 脚本

3. Redis 如何实现数据持久性

Redis通过把数据保存到磁盘文件中实现数据持久性

方式1：通过保存到快照

方式2：通过保存到日志文件

在服务重启之后，Redis可以从快照文件或者日志文件恢复数据

4. Redis 如何处理并发访问

Redis是单线程，但是通过异步IO处理，通过乐观锁解决访问。可以同时处理多个客户端请求。

5. Redis有哪些数据结构

字符串、列表、哈希表、集合和有序集合

6. Redis的主从复制

Redis服务器把数据复制到其他服务，使其他服务拥有相同的读写功能。分为以下步骤：

1. 主服务使用数据永久性把数据写到快照/日志
2. 从服务器与主服务器建立连接，接收并执行主服务器的写命令。
3. 断开连接，从服务器成为一个独立的Redis数据库，可以接受读操作请求。

优势：主从复制可以用于实现数据备份、负载均衡以及读写分离等需求。
主服务主要是写的操作，并将数据同步给从服务器，从服务器主要实现读的操作

7. Redis的过期策略

1. 定期删除：定期扫描，发现过期数据直接删除
2. 惰性删除：Redis写kv的时候会检查是否过期，如果过期直接删除

8. 缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩

缓存穿透
原因：大量数据访问Redis中不存在的数据，可能是业务数据被勿删，或者攻击
解决：1.布隆筛选器
    2.设置空的值，过期时间较短
    3.常用数据预热
    4.设置限流和熔断

缓存击穿
原因：有一个数据过期的时候，正好遇到了批量对这个数据的Redis访问，导致大量数据同时访问数据库
解决：1.添加互斥锁，当发现缓存失效后，申请互斥锁，其他数据访问的时候因为互斥锁的存在，等待锁的释放
    2.先放一个空值，时间有效期较短

缓存雪崩
原因：有批量数据失效，并且时效期间有批量数据访问
解决：1. 使用主从热复制
    2.分布式缓存
    3.过期时间随机，不是固定值
    4.非核心业务，拒绝访问数据库

9.为什么 Redis 需要把所有数据放到内存中

1. 为了达到最大的读写速度，内存读取速度比磁盘IO速度更快
2. 定期异步把数据写入到磁盘，达到数据永久性

10. Redis key 的过期时间和永久有效

EXPIRE 和 PERSIST 命令

PERSIST是在设置EXPIRE之后，再进行设置，以此取消过期时间的限制

11. Redis 分布式锁

setnx设置的时候加锁，expire设置加过期时间

12. Redis集群的原理

1. 高可用性集群：集群有主备关系，当主机群出现故障时，备用集群能当做主机群使用，以防系统故障
2. 高扩展性集群：Redis内存不足时，可以将数据分片存储在不同的节点上，保障可扩展性

13.Redis淘汰机制

No Eviction (不淘汰策略)：当内存不足时，Redis会拒绝写入操作并返回错误。

Allkeys-LRU (最近最少使用策略)：从所有键中选择最近最少使用的键进行删除。

Allkeys-Random (随机淘汰策略)：从所有键中随机选择一个键进行删除。

Volatile-LRU (过期时间最近最少使用策略)：从设置了过期时间的键中选择最近最少使用的键进行删除。

Volatile-Random (过期时间随机淘汰策略)：从设置了过期时间的键中随机选择一个键进行删除。

Volatile-TTL (过期时间最近的策略)：从设置了过期时间的键中选择过期时间最近的键进行删除。