2022年Redis最新面试题第9篇 - Redis运维和部署

大家好,我是漫步coding, 最近在整理2022年Redis最新面试题, 大家也可以通过我下面的博客地址在线阅读, 今天讲讲第9篇 - Redis运维和部署。 本文首发于公众号: 漫步coding
2022年Redis最新面试题第9篇 - Redis运维和部署
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2022年Redis最新面试题目录

  • Redis基础知识
  • Redis数据结构
  • Redis事务
  • Redis数据持久化
  • Redis集群
  • Redis淘汰策略
  • Redis分布式锁
  • Redis缓存问题
  • 运维和部署
  • 运维和部署
  • Redis 如何设置密码及验证密码?
  • Redis 如何做内存优化?
Redis 如何设置密码及验证密码? 出现概率: ★★★
redis没有实现访问控制这个功能,但是它提供了一个轻量级的认证方式,可以编辑redis.conf配置来启用认证。
1、初始化Redis密码:
在配置文件中有个参数: requirepass 这个就是配置redis访问密码的参数;
比如 requirepass test123;(Ps:需重启Redis才能生效)
redis的查询速度是非常快的,外部用户一秒内可以尝试多达150K个密码;所以密码要尽量长(对于DBA 没有必要必须记住密码);
2、不重启Redis设置密码:
在配置文件中配置requirepass的密码(当redis重启时密码依然有效)。
redis 127.0.0.1:6379> config set requirepass test123

查询密码:
redis 127.0.0.1:6379> config get requirepass (error) ERR operation not permitted

密码验证:
redis 127.0.0.1:6379> auth test123 OK

再次查询:
redis 127.0.0.1:6379> config get requirepass 1) "requirepass" 2) "test123"

PS:如果配置文件中没添加密码 那么redis重启后,密码失效;
3、在Redis集群中使用认证密码
如果Redis服务器,使用了集群。除了在master中配置密码外,也需要在slave中进行相应配置。在slave的配置文件中找到如下行,去掉注释并修改与master相同的密码即可:
# masterauth master-password

Redis 如何做内存优化? 出现概率: ★★★
在思考如何做内存优化之前, 我们先看看redisObject对象的结构
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  • type 代表数据类型,比如 list, set, hash, 由于一共是 4 bits, 所以 redis 最多能支持 16 种
  • encoding 代表底层编码类型,比如 ziplist, intset, EMBSTR, raw 等等
  • refcount 引用计数,对象创建时为 1, 当值为 0 时释放
  • ptr 指向真实数据,虽然是个指针,但有时为了高效使用内存,直接存储整型
对象有如下特性:
  • redis 在执行命令之前,根据对象的类型就可以判断命令是否可以执行。
  • 依托对象,可以针对不同的使用场景,为对象设置不同的数据结构实现,从而优化对象在不同场景下的使用效率。
  • redis 对象系统实现了基于引用计数技术的内存回收机制,当程序不再使用某个对象的时候,这个对象所占用的内存就会被自动释放。
  • redis 使用引用计数技术实现了对象共享机制,一定场景下,可以通过让多个数据库键共享同一个对象来节约内存。
  • redis 对象带有访问时间记录,可以用来计算数据库键的空转时间,在服务器启用 maxmemory 的情况下,空转时长较大的键可能被优先删除。
1、缩减键值对象
缩减键(key)和值(value)的长度
key长度:如在设计键时,在完整描述业务情况下,键值越短越好。
value长度:值对象缩减比较复杂,常见需求是把业务对象序列化成二进制数组放入Redis。
类似如果想在Redis 存用户的简介:
这样如果一个用户的
{gender: 'male', name: '漫步coding'}

可以做一些映射
keyMap = { 'gender': 'a' 'sex': 'b', ... 'profile': 'a1', 'name': 'b1', }

存在redis映射后就是
{'a': 'male', 'b1': '漫步coding'}

同时也可以对female, male 这些枚举值做一次映射。
同时值对象除了存储二进制数据之外,通常还会使用通用格式存储数据比如:json,xml等作为字符串存储在Redis中。这种方式优点是方便调试和跨语言,但是同样的数据相比字节数组所需的空间更大,在内存紧张的情况下,可以使用通用压缩算法压缩json,xml后再存入Redis,从而降低内存占用,例如使用GZIP压缩后的json可降低约60%的空间。
2、共享对象池
对象共享池指Redis内部维护[0-9999]的整数对象池。创建大量的整数类型redisObject存在内存开销,每个redisObject内部结构至少占16字节,甚至超过了整数自身空间消耗。所以Redis内存维护一个[0-9999]的整数对象池,用于节约内存。 除了整数值对象,其他类型如list,hash,set,zset内部元素也可以使用整数对象池。因此开发中在满足需求的前提下,尽量使用整数对象以节省内存。
127.0.0.1:6379> set a 1 OK 127.0.0.1:6379> object refcount a (integer) 2147483647 127.0.0.1:6379> set b 1 OK 127.0.0.1:6379> object refcount b (integer) 2147483647 127.0.0.1:6379> set c 10000 OK 127.0.0.1:6379> object refcount c (integer) 1 127.0.0.1:6379>

object refcount bobject refcount a为什么是2147483647, 查看源码,发现新版本的redis中OBJ\_SHARED\_INTEGERS变量定义了共享整数10000(0-9999),并且定义不被销毁的全局对象的引用数量OBJ\_SHARED\_REFCOUNT为INT\_MAX,INT\_MAX = 2^31 - 1 =2147483647。
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但是如果对象超出 9999 范围等于 10000 的时候,比如 object refcount c 返回的是 (integer) 1,就不会使用对象内存。另外, 这些共享对象不单单只有字符串键可以使用, 那些在数据结构中嵌套了字符串对象的对象(linkedlist 编码的列表对象、 hashtable 编码的哈希对象、 hashtable 编码的集合对象、以及 zset 编码的有序集合对象)都可以使用这些共享对象。
为什么 Redis 不共享包含字符串的对象?
redis 之所以只能使用数字共享,因为数字的复用概率最大,其次就是对于使用对象共享的关键问题就是判断相等性,只有在共享对象和目标对象完全相等的情况下,redis 才会使用共享对象。数字的比较算法复杂度是 o (1),如果判断的是字符串,那么比较的复杂度是 o (n),特别是长字符串更消耗性能。对于更复杂的数据结构,比如 hash、list 等,相等比较复杂度需要 o (n ^ 2)。对于单线程的 reids 来说,这显然不合理。其中只保留 10000 个对象共享也是防止对象池浪费。
3、字符串优化
Redis自身实现的字符串结构有如下特点:
  • O(1)时间复杂度获取:字符串长度,已用长度,未用长度。
  • 可用于保存字节数组,支持安全的二进制数据存储。
  • 内部实现空间预分配机制,降低内存再分配次数。
  • 惰性删除机制,字符串缩减后的空间不释放,作为预分配空间保留。
在高并发写入场景中,条件允许的情况下建议字符串长度控制在39字节以内,减少创建redisObject内存分配次数从而提高性能。
4、控制key的数量
当使用Redis存储大量数据时,通常会存在大量键,过多的键同样会消耗大量内存。Redis本质是一个数据结构服务器,它为我们提供多种数据结构,如hash,list,set,zset 等结构。使用Redis时不要进入一个误区,大量使用get/set这样的API,把Redis当成Memcached使用。对于存储相同的数据内容利用Redis的数据结构降低外层键的数量,也可以节省大量内存。如下图所示,通过在客户端预估键规模,把大量键分组映射到多个hash结构中降低键的数量。
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