redis

1. Memcached：是一个高性能的分布式内存对象缓存系统，用于动态web应用以减轻数据库负载，它通过在内存中缓存数据和对象来减少数据库的次数，从而提高动态、数据库驱动网站的速度。Mencached基于一个存储键/值对的hashmap。Memcached作为高速运行的分布式缓存服务器具有以下的特点：协议简单；基于libevent的事件处理；内置内存存储方式；memcached不互相通信的分布式。

2. Redis：是一个开源的使用C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、key-value数据库，并提供多种语言的API。和Memcached类似，它支持存储的value类型相对更多，包括string，list，set(集合)，zset(有序集合)和hash(哈希类型)。这些数据类型都支持push/pop、add/remove及取交集并集和差集及更丰富的操作，而且这些操作都是原子性的。与memcached一样，为了保证效率，数据都是缓存在内存中。区别是redis会周期性的把更新的数据写入磁盘或者把修改操作写入追加的记录文件，并且在此基础上实现了master-slave（主从）同步。

3. Memcache和redis的比较：性能方面，100k以上的数据中，memcached性能要高于redis.

内存使用率：使用简单的key-value存储的话，memcached的内存利用率更高；网络IO模型：memcached是多线程，分为监听线程、worker线程，引入锁，带来了性能损耗，redis使用单线程的IO复用模型，将速度优势发挥到最大；内存管理方面：memcached使用预分配的内存池的方式，带来一定程度的空间浪费，并且在内存仍有很大空间时新的数据也可能会剔除，而redis使用现场申请内存的方式来存储数据，不会剔除任何非临时数据redis更适合作为存储而不是cache；数据一致性方面：Memcached提供了cas命令来保证，而redis提供了事务的功能，可以保证一串命令的原子性，中间不会被任何操作打断。

4. reids事务(redis不支持回滚操作)：

MULTI

用于标记事务块的开始。Redis会将后续的命令逐个放入队列中，然后才能使用EXEC命令原子化地执行这个命令序列。

这个命令的运行格式如下所示：

    MULTI

这个命令的返回值是一个简单的字符串，总是OK。

EXEC

在一个事务中执行所有先前放入队列的命令，然后恢复正常的连接状态。

当使用WATCH命令时，只有当受监控的键没有被修改时，EXEC命令才会执行事务中的命令，这种方式利用了检查再设置（CAS）的机制。

这个命令的运行格式如下所示：

    EXEC

这个命令的返回值是一个数组，其中的每个元素分别是原子化事务中的每个命令的返回值。

当使用WATCH命令时，如果事务执行中止，那么EXEC命令就会返回一个Null值。

DISCARD

清除所有先前在一个事务中放入队列的命令，然后恢复正常的连接状态。

如果使用了WATCH命令，那么DISCARD命令就会将当前连接监控的所有键取消监控。

这个命令的运行格式如下所示：

DISCARD

这个命令的返回值是一个简单的字符串，总是OK。

WATCH

当某个事务需要按条件执行时，就要使用这个命令将给定的键设置为受监控的。

这个命令的运行格式如下所示：

WATCH key [key ...]

这个命令的返回值是一个简单的字符串，总是OK。

对于每个键来说，时间复杂度总是O(1)。

UNWATCH

清除所有先前为一个事务监控的键。

如果你调用了EXEC或DISCARD命令，那么就不需要手动调用UNWATCH命令。

这个命令的运行格式如下所示：

UNWATCH

这个命令的返回值是一个简单的字符串，总是OK。

时间复杂度总是O(1)。

5.Redis提供了哪几种持久化方式？

RDB持久化方式能够在指定的时间间隔能对你的数据进行快照存储.

fork一个进程，遍历hash table，利用copy on write，把整个db dump保存下来。

save, shutdown, slave 命令会触发这个操作。

粒度比较大，如果save, shutdown, slave 之前crash了，则中间的操作没办法恢复。

AOF持久化方式记录每次对服务器写的操作,当服务器重启的时候会重新执行这些命令来恢复原始的数据,AOF命令以redis协议追加保存每次写的操作到文件末尾.Redis还能对AOF文件进行后台重写,使得AOF文件的体积不至于过大。

把写操作指令，持续的写到一个类似日志文件里。（类似于从postgresql等数据库导出sql一样，只记录写操作）

粒度较小，crash之后，只有crash之前没有来得及做日志的操作没办法恢复。

两种区别就是，一个是持续的用日志记录写操作，crash后利用日志恢复；一个是平时写操作的时候不触发写，只有手动提交save命令，或者是关闭命令时，才触发备份操作。

选择的标准，就是看系统是愿意牺牲一些性能，换取更高的缓存一致性（aof），还是愿意写操作频繁的时候，不启用备份来换取更高的性能，待手动运行save的时候，再做备份（rdb）。rdb这个就更有些 eventually consistent的意思了。

6.mySQL里有2000w数据，redis中只存20w的数据，如何保证redis中的数据都是热点数据

redis 内存数据集大小上升到一定大小的时候，就会施行数据淘汰策略（回收策略）。redis 提供 6种数据淘汰策略：

volatile-lru：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中挑选最近最少使用的数据淘汰

volatile-ttl：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中挑选将要过期的数据淘汰

volatile-random：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中任意选择数据淘汰

allkeys-lru：从数据集（server.db[i].dict）中挑选最近最少使用的数据淘汰

allkeys-random：从数据集（server.db[i].dict）中任意选择数据淘汰

no-enviction（驱逐）：禁止驱逐数据

7.redis事物的了解CAS(check-and-set 操作实现乐观锁 )?

和众多其它数据库一样，Redis作为NoSQL数据库也同样提供了事务机制。在Redis中，MULTI/EXEC/DISCARD/WATCH这四个命令是我们实现事务的基石。相信对有关系型数据库开发经验的开发者而言这一概念并不陌生，即便如此，我们还是会简要的列出

Redis中事务的实现特征：

1). 在事务中的所有命令都将会被串行化的顺序执行，事务执行期间，Redis不会再为其它客户端的请求提供任何服务，从而保证了事物中的所有命令被原子的执行。

2). 和关系型数据库中的事务相比，在Redis事务中如果有某一条命令执行失败，其后的命令仍然会被继续执行。

3). 我们可以通过MULTI命令开启一个事务，有关系型数据库开发经验的人可以将其理解为"BEGIN TRANSACTION"语句。在该语句之后执行的命令都将被视为事务之内的操作，最后我们可以通过执行EXEC/DISCARD命令来提交/回滚该事务内的所有操作。这两个Redis命令可被视为等同于关系型数据库中的COMMIT/ROLLBACK语句。

4). 在事务开启之前，如果客户端与服务器之间出现通讯故障并导致网络断开，其后所有待执行的语句都将不会被服务器执行。然而如果网络中断事件是发生在客户端执行EXEC命令之后，那么该事务中的所有命令都会被服务器执行。

5). 当使用Append-Only模式时，Redis会通过调用系统函数write将该事务内的所有写操作在本次调用中全部写入磁盘。然而如果在写入的过程中出现系统崩溃，如电源故障导致的宕机，那么此时也许只有部分数据被写入到磁盘，而另外一部分数据却已经丢失。

Redis服务器会在重新启动时执行一系列必要的一致性检测，一旦发现类似问题，就会立即退出并给出相应的错误提示。此时，我们就要充分利用Redis工具包中提供的redis-check-aof工具，该工具可以帮助我们定位到数据不一致的错误，并将已经写入的部分数据进行回滚。修复之后我们就可以再次重新启动Redis服务器了。

8.redis应用：

String：缓存、限流、计数器、分布式锁、分布式Session

Hash：存储用户信息、用户主页访问量、组合查询

List：微博关注人时间轴列表、简单队列

Set：赞、踩、标签、好友关系

Zset：排行榜

9.redis数据模型：

dictEntry：Redis给每个key-value键值对分配一个dictEntry，里面有着key和val的指针，next指向下一个dictEntry形成链表，这个指针可以将多个哈希值相同的键值对链接在一起，由此来解决哈希冲突问题(链地址法)。

sds：键key“hello”是以SDS（简单动态字符串）存储，后面详细介绍。

redisObject：值val“world”存储在redisObject中。实际上，redis常用5中类型都是以redisObject来存储的；而redisObject中的type字段指明了Value对象的类型，ptr字段则指向对象所在的地址。

10.为什么redis这么快？

a.纯内存访问Redis将所有数据放在内存中，内存的相应时长大约为100ns，这是Redis达到每秒万级别访问的重要基础。

b.非阻塞I/O，Redis使用epoll作为I/O多路复用技术的实现，再加上Redis自身的事件处理模型将epoll中的连接、读写、关闭都转换为事件，不在网络I/O上浪费过多的时间。

c.单线程避免了线程切换和竞态产生的消耗。