Day19

1. 说说你对Redis的了解

1. Redis是一款基于键值对的NoSql数据库，与其他键值对数据库不同的是，Redis中拥有string，hash，list，set，zset，bitmaps，hyperloglog，GEO(地理信息定位)等多种数据结构，这给Redis带来了满足多种应用场景的能力，而且，Redis将所有数据放在内存中的做法让它的读写性能十分惊人。
2. Redis的持久化机制保证了在发生类似断电，机械故障的情况时，内存中的数据不会丢失。
3. Redis还提供了键过期、发布订阅、事务、流水线、Lua脚本等多个附加功能
4. Redis使用场景：
   • 热点数据缓存：redis访问速度快、支持的数据类型丰富，很适合用来存储热点数据
   • 限时业务：redis中可以使用expire命令设置一个键的生存时间，到时间后redis会删除它，因此，redis在限时业务中表现十分亮眼
   • 计数器：incrby命令可以实现原子性的递增，所以可以运用于高并发的秒杀活动、分布式序列号的生成。
   • 排行榜：关系型数据库在排行榜方面查询速度普遍偏慢，所以可以借助redis的SortedSet进行热点数据的排序
   • 分布式锁：这个主要利用redis的setnx命令进行
   • 延时操作：redis自2.8.0之后的版本提供keyspace Notifications功能，允许客户订阅pub/sub频道，以便以某种方式接受影响redis数据集的事件
   • 点赞，好友等相互关系的存储：Redis set对外提供的功能与list类似，特殊在于set能自动去重，我们可以通过这一点实现类似共同好友的功能

2.请你说说Redis的数据类型

1. Redis拥有五种基本数据类型和四种特殊的数据类型。
2. 五种基本数据类型：（1）String：String是Redis中的最基本的数据类型，可以存储任何数据，包括二进制数据、序列化数据、JSON的对象甚至是图片（2）List：List是字符串列表，按照插入的顺序排序，元素可以重复，可以添加一个元素到列表的头部或者尾部，底层是一个链表结构（3）Set：Set是一个无序不重复的集合（4）Hash：Hash是String类型的key和value集合，适合与存储对象（5）Zset：Zset和Set一样也是String类型元素集合，且不允许有重复的元素，但不同的是Zset的每一个元素都会关联一个分数，分数可以重复，Redis通过分数来为集合成员进行从小到大排序
3. 四种特殊数据类型：bitmap，hyperloglog，GEO，stream

3. 请你说说Redis数据类型中的zset,它和set有什么区别？底层是怎么实现的？

1. Redis有序集合和集合一样也是string类型元素的集合，且不允许重复的成员。不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数，Redis正是通过分数为集合中的成员进行从小到大的排序
2. 集合是通过哈希表来实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。集合中的最大成员数为2^32-1
3. Zset底层数据结构包括ziplist和skiplist，在同时满足有序集合保存的元素数量小于128个和有序集合保存的所有元素的长度小于64字节的时候使用ziplist，其他时候使用skiplist。当ziplist作为zset的底层存储结构时候，每个集合元素使用两个紧挨在一起的压缩列表节点来保存，第一个节点保存元素的成员，第二个保存元素的分值；当skiplist作为zset的底层存储结构的时候，使用dict来保存元素和分值的映射关系
4. 实际上单独使用hashmap或skiplist也可以实现有序集合，如果我们单独使用hashmap，虽然能以O(1)的时间复杂度查找成员的分值，但是因为Hashmap是以无序的方式来保存集合元素，所以每次进行范围操作时候都要进行排序；而如果单独使用skiplist，虽然能执行范围操作，但查找复杂度却变为了O(logN)。因此redis结合了两种数据集合来实现有序集合

4. 说说redis的单线程架构

1. Redis的网络IO和键值对读写是由一个线程来完成，但Redis的其他功能，例如持久化、异步删除、集群数据等同步操作依赖于其他线程来执行。单线程可以简化数据结构和算法的实现，并且可以避免线程切换和竞争造成的消耗。但是要注意如果某个命令执行时间过长，会造成其他命令的阻塞。
2. Redis采用了IO多路复用机制，这带给了Redis并发处理大量客户端请求的能力。对于服务端程序来说，线程切换和锁通常是性能杀手，而单线程避免了线程切换和竞争带来的消耗。另外Redis的大部分操作是在内存上完成的，这是他实现高性能的一个重要原因；
3. Redis的单线程主要是指Redis的网络IO和键值对读写是由一个线程来完成的。而Redis的其他功能，如持久化、异步删除、集群数据同步等，则是依赖其他线程来执行的。所以说Redis是单线程只是一种习惯上的说法。

5. 说说Redis的持久化策略

1. Redis的持久化策略有三种：
   • RDB持久化：将当前进程中的数据已生成快照的方式保存到硬盘中，是Redis默认的持久化机制。优点：持久化时生成的文件体积小，恢复数据块，缺点：每次运行都需要执行fork操作，RDB持久化策略，没有做到实时的持久化，有时可能会丢失最后一步数据。
   • AOF持久化：以独立日志的方式记录每次写入的命令，重启时执行AOF中的命令即可恢复数据。优点：AOF持久化的安全性更高，保证了数据持久化的实时性。缺点：文件要大很多，恢复速度慢。
   • RDB-AOF持久化：这种方式是基于AOF持久化方式构建出来的。兼具RDB和AOF的优势