问题：
- Redis 数据类型有哪些？
- Redis 各种数据类型适用于什么样的场景？
解答：
Redis 基本数据类型：
| 数据类型 | 可以存储的值 | 操作 |
|---|---|---|
| STRING | 字符串、整数或者浮点数 | 对整个字符串或者字符串的其中一部分执行操作 对整数和浮点数执行自增或者自减操作 |
| LIST | 列表 | 从两端压入或者弹出元素 读取单个或者多个元素 进行修剪，只保留一个范围内的元素 |
| SET | 无序集合 | 添加、获取、移除单个元素 检查一个元素是否存在于集合中 计算交集、并集、差集 从集合里面随机获取元素 |
| HASH | 包含键值对的无序散列表 | 添加、获取、移除单个键值对 获取所有键值对 检查某个键是否存在 |
| ZSET | 有序集合 | 添加、获取、删除元素 根据分值范围或者成员来获取元素 计算一个键的排名 |
Redis 各种数据类型的应用比较繁杂，详情可以参考：Redis 数据类型
问题：
- Redis 有哪些淘汰策略？
- 这些淘汰策略分别适用于什么场景？
- Redis 有哪些删除失效 key 的方法？
- 如何设置 Redis 中键的过期时间？
- 如果让你实现一个 LRU 算法，怎么做？
解答：
Redis 内存淘汰策略：
noeviction- 当内存使用达到阈值的时候，所有引起申请内存的命令会报错。这是 Redis 默认的策略。allkeys-lru- 在主键空间中，优先移除最近未使用的 key。allkeys-random- 在主键空间中，随机移除某个 key。volatile-lru- 在设置了过期时间的键空间中，优先移除最近未使用的 key。volatile-random- 在设置了过期时间的键空间中，随机移除某个 key。volatile-ttl- 在设置了过期时间的键空间中，具有更早过期时间的 key 优先移除。
如何选择内存淘汰策略：
- 如果数据呈现幂等分布，也就是一部分数据访问频率高，一部分数据访问频率低，则使用
allkeys-lru。 - 如果数据呈现平等分布，也就是所有的数据访问频率都相同，则使用
allkeys-random。 volatile-lru策略和volatile-random策略适合我们将一个 Redis 实例既应用于缓存和又应用于持久化存储的时候，然而我们也可以通过使用两个 Redis 实例来达到相同的效果。- 将 key 设置过期时间实际上会消耗更多的内存，因此我们建议使用
allkeys-lru策略从而更有效率的使用内存。
Redis 删除失效主键的方法主要有两种：
- 消极方法（passive way），在主键被访问时如果发现它已经失效，那么就删除它。
- 主动方法（active way），周期性地从设置了失效时间的主键中选择一部分失效的主键删除。
LRU 算法实现思路：
HashMap + LinkedList
问题：
- Redis 有哪些持久化方式？
- Redis 的不同持久化方式的特性和原理是什么？
- RDB 和 AOF 各有什么优缺点？分别适用于什么样的场景？
- Redis 执行持久化时，可以处理请求吗？
- AOF 有几种同步频率？
解答：
Redis 支持两种持久化方式：RDB 和 AOF。
RDB 即快照方式，它将某个时间点的所有 Redis 数据保存到一个经过压缩的二进制文件（RDB 文件）中。
AOF(Append Only File) 是以文本日志形式将所有写命令追加到 AOF 文件的末尾，以此来记录数据的变化。
更详细的特性及原理说明请参考：Redis 持久化
问题：
- Redis 是单线程模型，为何吞吐量还很高？
- Redis 集群如何分片和寻址？
- Redis 集群如何扩展？
- Redis 集群如何保证数据一致？
- Redis 集群如何规划？你们公司的生产环境上如何部署 Redis 集群？
- Redis 的并发竞争问题如何解决?
解答：
Redis 为单进程单线程模式，采用队列模式将并发访问变为串行访问。
Redis 单机吞吐量也很高，能达到几万 QPS，但需要格外注意的是：Redis 是单线程模型。很多人可能会奇怪，Redis 是单线程模型，如何能处理高并发请求呢？
原因在于：
- Redis 读写都是内存操作。
- Redis 基于非阻塞的 IO 多路复用机制，同时监听多个 socket，将产生事件的 socket 压入内存队列中，事件分派器根据 socket 上的事件类型来选择对应的事件处理器进行处理。
- 单线程，避免了线程创建、销毁、上下文切换的开销，并且避免了资源竞争。
Redis 的高并发通过主从架构来实现。Redis 集群采用主从模型，提供复制和故障转移功能，来保证 Redis 集群的高可用。通常情况，一主多从模式已经可以满足大部分项目的需要。根据实际的并发量，可以通过增加节点来扩展并发吞吐。
一主多从模式下，主节点负责写操作（单机几万 QPS），从节点负责查询操作（单机十万 QPS）。
进一步，如果需要缓存大量数据，就需要分区（sharding），Redis 集群通过划分虚拟 hash 槽来分片，进行数据分享。
根据 CAP 理论，Consistency、Availability、Partition tolerance 三者不可兼得，而 Redis 集群的选择是 AP。Redis 集群节点间采用异步通信方式，不保证强一致性，尽力达到最终一致性。
Redis 集群一般由 多个节点 组成，节点数量至少为 6 个，才能保证组成 完整高可用 的集群。
更详细的特性及原理说明请参考：Redis 集群
问题：
- Redis 如何实现高可用？
- Redis 哨兵的功能？
- Redis 哨兵的原理？
- Redis 哨兵如何选举 Leader？
- Redis 如何实现故障转移？
解答：
Redis 的高可用是通过哨兵来实现（Raft 协议的 Redis 实现）。Sentinel（哨兵）可以监听主服务器，并在主服务器进入下线状态时，自动从从服务器中选举出新的主服务器。
由一个或多个 Sentinel 实例组成的 Sentinel 系统可以监视任意多个主服务器，以及这些主服务器的所有从服务器，并在被监视的主服务器进入下线状态时，自动将下线主服务器的某个从服务器升级为新的主服务器，然后由新的主服务器代替已下线的主服务器继续处理命令请求。
更详细的特性及原理说明请参考：Redis 哨兵
问题：
- Redis 复制的工作原理？Redis 旧版复制和新版复制有何不同？
- Redis 主从节点间如何复制数据？
- Redis 的数据一致性是强一致性吗？
解答：
旧版复制基于 SYNC 命令实现。分为同步（sync）和命令传播（command propagate）两个操作。这种方式存在缺陷：不能高效处理断线重连后的复制情况。
新版复制基于 PSYNC 命令实现。同步操作分为了两块：
完整重同步（full resychronization）用于初次复制；部分重同步（partial resychronization）用于断线后重复制。- 主从服务器的复制偏移量（replication offset）
- 主服务器的复制积压缓冲区（replication backlog）
- 服务器的运行 ID
Redis 集群主从节点复制的工作流程：
- 步骤 1. 设置主从服务器
- 步骤 2. 主从服务器建立 TCP 连接。
- 步骤 3. 发送 PING 检查通信状态。
- 步骤 4. 身份验证。
- 步骤 5. 发送端口信息。
- 步骤 6. 同步。
- 步骤 7. 命令传播。
更详细的特性及原理说明请参考：Redis 复制
问题：
- Redis 支持事务吗？
- Redis 事务是严格意义的事务吗？Redis 为什么不支持回滚。
- Redis 事务如何工作？
- 了解 Redis 事务中的 CAS 行为吗？
- 除了事务，还有其他批量执行 Redis 命令的方式吗？
解答：
Redis 提供的不是严格的事务，Redis 只保证串行执行命令，并且能保证全部执行，但是执行命令失败时并不会回滚，而是会继续执行下去。
Redis 不支持回滚的理由：
- Redis 命令只会因为错误的语法而失败，或是命令用在了错误类型的键上面。
- 因为不需要对回滚进行支持，所以 Redis 的内部可以保持简单且快速。
MULTI 、 EXEC 、 DISCARD 和 WATCH 是 Redis 事务相关的命令。
MULTI命令用于开启一个事务，它总是返回 OK 。EXEC命令负责触发并执行事务中的所有命令。- 当执行
DISCARD命令时， 事务会被放弃， 事务队列会被清空， 并且客户端会从事务状态中退出。 - **
WATCH命令可以为 Redis 事务提供 check-and-set （CAS）行为。**被 WATCH 的键会被监视，并会发觉这些键是否被改动过了。 如果有至少一个被监视的键在 EXEC 执行之前被修改了， 那么整个事务都会被取消， EXEC 返回 nil-reply 来表示事务已经失败。
Redis 是一种基于 C/S 模型以及请求/响应协议的 TCP 服务。Redis 支持管道技术。管道技术允许请求以异步方式发送，即旧请求的应答还未返回的情况下，允许发送新请求。这种方式可以大大提高传输效率。使用管道发送命令时，Redis Server 会将部分请求放到缓存队列中（占用内存），执行完毕后一次性发送结果。如果需要发送大量的命令，会占用大量的内存，因此应该按照合理数量分批次的处理。
Redis 不仅仅支持简单的 k/v 类型的数据，同时还提供 list，set，zset，hash 等数据结构的存储。memcache 支持简单的数据类型，String。
Redis 支持数据的备份，即 master-slave 模式的数据备份。
Redis 支持数据的持久化，可以将内存中的数据保持在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用,而 Memecache 把数据全部存在内存之中
redis 的速度比 memcached 快很多
Memcached 是多线程，非阻塞 IO 复用的网络模型；Redis 使用单线程的 IO 复用模型。
如果想要更详细了解的话，可以查看慕课网上的这篇手记（非常推荐） ：《脚踏两只船的困惑 - Memcached 与 Redis》：www.imooc.com/article/23549
终极策略： 使用 Redis 的 String 类型做的事，都可以用 Memcached 替换，以此换取更好的性能提升； 除此以外，优先考虑 Redis；