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Redis面试题-场景 ​

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本文中部分内容摘自网络(下方表示出处)，如有违规可联系我进行删除 🙏🏻

目录索引

1. 缓存 ​

Redis实现缓存功能的基本原理是将常用的数据存储在内存中，以加快数据访问速度，并且可以通过设置过期时间来自动淘汰过期的缓存数据。适合缓存的数据是那些更新频率较低，访问频率较高的数据，例如商品信息，用户信息等。

2. 延迟队列 ​

延迟队列是一种用于处理延迟消息的队列，它的主要特点是能够在指定的时间间隔后消费消息（执行任务）。基本上类似一个任务调度服务，只是处理的对象是消息而不是任务，常见使用场景有以下几种：

  • 在购物平台下单，超时未成功付款，订单进行自动取消
  • 打车时，规定时间内没有车主接单，订单进行自动取消

实现方案 ​

  1. 在redis中可以使用有序集合（ZSet）来实现延迟消息队列，ZSet有一个Score属性可以用来存储延迟执行的时间。
  2. 使用zadd score1 value1命令就可以一直往内存中生产消息，再利用zrangebyscore查询复合条件的所有待处理的任务，通过循环执行队列任务即可。

存在问题 ​

3. 消息队列 ​

常见消息队列选型Kafka、RocketMQ等服务相对Redis比较重，对于一些简单的，没有大量消息堆积的非关键业务场景可以使用Redis来实现消息队列。

Redis中可以使用List、Stream、Pub/Sub 来实现简单的消息队列

List实现MQ ​

Redis队列是简单的字符串列表，按照插入顺序排序，你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）。通过使用以下命令，可以实现一个简单的消息队列功能：

  • LPUSH、RPOP 左进右出
  • RPUSH、LPOP 右进左出

使用RPOP、LPOP命令消费数据时有个问题就是需要消费者轮询Redis，所以可以使用BRPOP、BLPOP避免这个问题。

实现ACK机制 ​

Redis中可以使用双队列来实现ACK机制，步骤如下：

  • 准备两个队列，其中存储数据的队列为queue1，另一个队列名为queue1_bak
  • 消费者使用RPOPLPUSH ① 或BRPOPLPUSH命令消费数据（数据在弹出的同时将备份到另一个 bak 队列）
  • 消费者消费数据成功后，使用LREM命令消费 bak 队列的数据
  • 启用定时任务，使用LRANGE命令读取队列数据，解析每条数据（需要包含产生时间戳），将超市消息（认为消费失败）重新入队queue1
    • 超时定义：因为使用redis的队列场景一般不存在大量消息堆积，所以可以简单定一个时间
    • 因为这里的超时定义不严谨，所以建议消息中包含唯一ID实现幂等消费，否则可能会重新消费

Stream实现MQ ​

Stream是Redis5.0引入的一种专门为消息队列设计的数据结构，Stream是一个包含0个或者多个元素的有序队列，这些元素根据ID的大小进行有序排列，它实现了大部分消息队列的功能：

  • 消息ID序列化生成
  • 消息遍历
  • 消息的阻塞和非阻塞读
  • Consumer Groups(消费组)
    • 消费组的目的是通过多个消费者同时消费一个队列，实现负载均衡和容错
    • 通过XGROUP / XREADGROUP / XACK实现消费组功能
  • ACK确认机制
  • 支持多播
  • 提供了很多消息队列操作命令
  • 提供了消息持久化和主备复制功能，可以让任何客户端访问任何时刻的数据，并且能记住每一个客户端的访问位置，还能保证消息不丢失

参考

发布订阅实现MQ ​

TIP

严格来说，“发布订阅”只是一个广播机制，而不是真正的消息队列，因为不支持消息累积，从而无法实现MQ必备的异步通信功能。

Redis通过PUBLISH、SUBSCRIBE 等命令实现了订阅与发布模式，这个功能提供两种信息机制，分别是订阅 / 发布到频道和订阅 / 发布 到模式（一个类似正则表达式的key）

订阅 / 发布模式包含两种角色，分别是发布者和订阅者，订阅者可以订阅一个或多个channel，而发布者可以向指定的channel发送消息，所有订阅此频道的订阅者都会收到此消息

缺点
由于Redis不会存储消息，所以只有在线的订阅者可以实时接收消息，并且没有ACK机制，离线订阅者会永远丢失消息