我和面试官的博弈:Redis 篇

2020-07-13 00:00:00 数据 命令 节点 缓存 复制

今天,我面试了某大厂的java开发岗位,迎面走来一位风尘仆仆的中年男子,手里拿着屏幕还亮着的mac,他冲着我礼貌的笑了笑,然后说了句“不好意思,让你久等了”,然后示意我坐下,说:“我们开始吧。看了你的简历,觉得你对redis应该掌握的不错,我们今天就来讨论下redis......”。我想:“来就来,兵来将挡水来土掩”。

Redis是什么

  • 面试官:你先来说下redis是什么吧
  • 我:(这不就是总结下redis的定义和特点嘛)Redis是C语言开发的一个开源的(遵从BSD协议)高性能键值对(key-value)的内存数据库,可以用作数据库、缓存、消息中间件等。它是一种NoSQL(not-only sql,泛指非关系型数据库)的数据库。
  • 我顿了一下,接着说:Redis作为一个内存数据库。1、性能,数据在内存中,读写速度非常快,支持并发10W QPS;2、单进程单线程,是线程安全的,采用IO多路复用机制;3、丰富的数据类型,支持字符串(strings)、散列(hashes)、列表(lists)、集合(sets)、有序集合(sorted sets)等;4、支持数据持久化。可以将内存中数据保存在磁盘中,重启时加载;5、主从复制,哨兵,高可用;6、可以用作分布式锁;7、可以作为消息中间件使用,支持发布订阅

五种数据类型

  • 面试官:总结的不错,看来是早有准备啊。刚来听你提到redis支持五种数据类型,那你能简单说下这五种数据类型吗?
  • 我:当然可以,但是在说之前,我觉得有必要先来了解下Redis内部内存管理是如何描述这5种数据类型的。说着,我拿着笔给面试官画了一张图:

我:首先redis内部使用一个redisObject对象来表示所有的key和value,redisObject主要的信息如上图所示:type表示一个value对象具体是何种数据类型,encoding是不同数据类型在redis内部的存储方式。比如:type=string表示value存储的是一个普通字符串,那么encoding可以是raw或者int。

我顿了一下,接着说:下面我简单说下5种数据类型:

1、string是redis基本的类型,可以理解成与memcached一模一样的类型,一个key对应一个value。value不仅是string,也可以是数字。string类型是二进制安全的,意思是redis的string类型可以包含任何数据,比如jpg图片或者序列化的对象。string类型的值大能存储512M。

2、Hash是一个键值(key-value)的集合。redis的hash是一个string的key和value的映射表,Hash特别适合存储对象。常用命令:hget,hset,hgetall等。

3、list列表是简单的字符串列表,按照插入顺序排序。可以添加一个元素到列表的头部(左边)或者尾部(右边) 常用命令:lpush、rpush、lpop、rpop、lrange(获取列表片段)等。应用场景:list应用场景非常多,也是Redis重要的数据结构之一,比如twitter的关注列表,粉丝列表都可以用list结构来实现。数据结构:list就是链表,可以用来当消息队列用。redis提供了List的push和pop操作,还提供了操作某一段的api,可以直接查询或者删除某一段的元素。实现方式:redis list的是实现是一个双向链表,既可以支持反向查找和遍历,更方便操作,不过带来了额外的内存开销。

4、set是string类型的无序集合。集合是通过hashtable实现的。set中的元素是没有顺序的,而且是没有重复的。常用命令:sdd、spop、smembers、sunion等。应用场景:redis set对外提供的功能和list一样是一个列表,特殊之处在于set是自动去重的,而且set提供了判断某个成员是否在一个set集合中。

5、zset和set一样是string类型元素的集合,且不允许重复的元素。常用命令:zadd、zrange、zrem、zcard等。使用场景:sorted set可以通过用户额外提供一个优先级(score)的参数来为成员排序,并且是插入有序的,即自动排序。当你需要一个有序的并且不重复的集合列表,那么可以选择sorted set结构。和set相比,sorted set关联了一个double类型权重的参数score,使得集合中的元素能够按照score进行有序排列,redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。实现方式:Redis sorted set的内部使用HashMap和跳跃表(skipList)来保证数据的存储和有序,HashMap里放的是成员到score的映射,而跳跃表里存放的是所有的成员,排序依据是HashMap里存的score,使用跳跃表的结构可以获得比较高的查找效率,并且在实现上比较简单。

我:我之前总结了一张图,关于数据类型的应用场景,如果您感兴趣,可以去我的掘金看。。

数据类型应用场景总结

  • 面试官:想不到你平时也下了不少工夫,那redis缓存你一定用过的吧
  • 我:用过的。。
  • 面试官:那你跟我说下你是怎么用的?
  • 我是结合spring boot使用的。一般有两种方式,一种是直接通过RedisTemplate来使用,另一种是使用spring cache集成Redis(也就是注解的方式)。具体的代码我就不说了,在我的掘金中有一个demo(见下)。

Redis缓存

  • 直接通过RedisTemplate来使用
  • 使用spring cache集成Redis pom.xml中加入以下依赖:
<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.commons</groupId>
        <artifactId>commons-pool2</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.session</groupId>
        <artifactId>spring-session-data-redis</artifactId>
    </dependency>

    <dependency>
        <groupId>org.projectlombok</groupId>
        <artifactId>lombok</artifactId>
        <optional>true</optional>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
</dependencies>

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