摘要：自己整理了一篇不同等級(jí)面試都問(wèn)什么的文章，關(guān)注公眾號(hào)琉憶編程庫(kù)，回復(fù)等級(jí)，我發(fā)給你。

你好，是我琉憶。
今天是周五了，再上一天班就周末了，提前祝大家周末愉快。嘿嘿。
這篇文章是本周Memcache和Redis內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)常考的專(zhuān)題。
本周一和周三更新的文章路徑：
PHP面試?？純?nèi)容之Memcache和Redis（1）
PHP面試?？純?nèi)容之Memcache和Redis（2）
本周（2019.2-18至2-22）的文章內(nèi)容點(diǎn)為以下幾點(diǎn)，更新時(shí)間為每周一三五，可以關(guān)注本欄持續(xù)關(guān)注，感謝你的支持。

一、什么是Memcache？
二、Memcache有什么特征？
三、Memcache的內(nèi)存管理機(jī)制是什么樣的？
四、Memcache和Memcached有什么區(qū)別？
五、如何操作Memcache？
六、如何使用Memcache做Session共享？
七、什么是Redis？
八、如何使用Redis？
九、使用Redis需要注意哪些問(wèn)題？
十、新增：Redis和Memcache有什么不同？
十一、新增：Redis如何實(shí)現(xiàn)持久化？
十二、Memcache和Redis?？嫉拿嬖囶}

本章節(jié)的內(nèi)容將會(huì)被分為三篇文章進(jìn)行講解完整塊內(nèi)容，第一篇主要講解一到六，第二篇主要講解七到十一（新增了十和十一），第三篇圍繞第十二點(diǎn)。

自己整理了一篇“PHP不同等級(jí)面試都問(wèn)什么？”的文章，關(guān)注公眾號(hào)：“琉憶編程庫(kù)”，回復(fù)：“等級(jí)”，我發(fā)給你。

以下正文的部分內(nèi)容來(lái)自《PHP程序員面試筆試真題解析》書(shū)籍，如果轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留出處：

答案：Memcache的工作就是在專(zhuān)門(mén)的機(jī)器內(nèi)存里維護(hù)一張巨大的hash表，存儲(chǔ)經(jīng)常被讀寫(xiě)的一些文件與數(shù)據(jù)，從而極大地提高網(wǎng)站的運(yùn)行效率。 ?
Memcache的程序運(yùn)行在一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器中，Memcache把全部的數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存中，通過(guò)hash表的方式，每條數(shù)據(jù)由key/value的形式構(gòu)成，隨時(shí)接受客戶(hù)端的請(qǐng)求，然后返回結(jié)果。

客戶(hù)端與Memcache建立連接后，存儲(chǔ)對(duì)象主要是通過(guò)唯一的key存儲(chǔ)value到內(nèi)存中，取數(shù)據(jù)時(shí)通過(guò)這個(gè)key從內(nèi)存中獲取對(duì)應(yīng)的value。由于Memcache的數(shù)據(jù)是存儲(chǔ)在內(nèi)存中而不是保存在cache文件中，所以Memcache訪(fǎng)問(wèn)比較快，但是由于這些數(shù)據(jù)不是永久化存儲(chǔ)，所以不建議存儲(chǔ)重要數(shù)據(jù)在Memcache中，因?yàn)橹貑⒎?wù)器后這些數(shù)據(jù)就會(huì)消失。

答案：Memcache是一個(gè)高性能的分布式內(nèi)存對(duì)象緩存系統(tǒng)，主要通過(guò)在內(nèi)存里維護(hù)一個(gè)巨大的hash表進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存。它主要是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到內(nèi)存中，然后從內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)，從而提高讀取速度。它主要通過(guò)key-value的形式存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)，包括圖像、視頻、文件等。
它具有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：

（1）支持多臺(tái)服務(wù)器使用Memcache，由于Memcache的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)大小必須小于內(nèi)存的大小，所以可以將Memcache使用在多臺(tái)服務(wù)器上，增加緩存容量；

（2）支持均衡請(qǐng)求。當(dāng)使用多臺(tái)Memcache服務(wù)器時(shí)，可以均衡請(qǐng)求，避免所有請(qǐng)求都進(jìn)入一臺(tái)Memcache服務(wù)器中，避免服務(wù)器掛掉而丟失數(shù)據(jù)；

（3）支持分布式，可以解決緩存本身水平線(xiàn)性擴(kuò)展的問(wèn)題和緩存大并發(fā)下的自身性能問(wèn)題，避免緩存的單點(diǎn)故障問(wèn)題；

（4）支持部分容災(zāi)問(wèn)題，如果多臺(tái)服務(wù)器存儲(chǔ)了Memcache數(shù)據(jù)，其中一臺(tái)Memcache服務(wù)器掛掉，部分請(qǐng)求還是可以在其它服務(wù)器的Memcache中命中，為修復(fù)掛掉的服務(wù)器爭(zhēng)取一些時(shí)間。

答案：如果要合理地使用Memcache緩存，那么需要注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容：

（1）因?yàn)镸emcache支持最大的存儲(chǔ)對(duì)象大小為1M，所以當(dāng)合理使用Memcache緩存時(shí)，要求不能往Memcache存儲(chǔ)一個(gè)大于1MB的數(shù)據(jù)；

（2）Memcache存儲(chǔ)的所有數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)大小分布于各種chunk大小區(qū)間，從64B到1MB都有，那么會(huì)造成內(nèi)存的極大浪費(fèi)和Memcache的異常。所以需要注意數(shù)據(jù)大小的分布區(qū)間；

（3）key的長(zhǎng)度不能大于250個(gè)字符；

（4）虛擬主機(jī)不允許運(yùn)行Memcache服務(wù)，所以不能把Memcache部署到虛擬主機(jī)中；

（5）因?yàn)镸emcache可以輕松訪(fǎng)問(wèn)到，所以可以運(yùn)行在不安全的環(huán)境中，如果對(duì)數(shù)據(jù)安全要求高，那么需要著重考慮運(yùn)行環(huán)境的安全問(wèn)題；

（6）因?yàn)镸emcache存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)都在內(nèi)存中，服務(wù)器掛掉就會(huì)清空內(nèi)存，所以緩存中的數(shù)據(jù)盡量是丟失了也不會(huì)有太大影響的數(shù)據(jù)。

如果緩存中的數(shù)據(jù)量過(guò)大，那么可以采取以下的辦法：
（1）使用Memcache服務(wù)器集群的方法，首先是將數(shù)據(jù)安排放在不同的Memcache服務(wù)器上，可以將不同硬件服務(wù)器上的Memcache服務(wù)器再做成一個(gè)數(shù)據(jù)互相備份的組，避免數(shù)據(jù)的單點(diǎn)丟失問(wèn)題；

（2）緩存數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，在數(shù)據(jù)庫(kù)中先建一張表來(lái)說(shuō)明Memcache服務(wù)器集群中緩存數(shù)據(jù)的存放邏輯，然后實(shí)現(xiàn)把緩存數(shù)據(jù)存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，可以保證數(shù)據(jù)庫(kù)和緩存的數(shù)據(jù)雙向存取。

答案：Redis是一個(gè)完全開(kāi)源免費(fèi)的高性能key-value數(shù)據(jù)庫(kù)，具有豐富的數(shù)據(jù)類(lèi)型，可以支持?jǐn)?shù)據(jù)的持久化，將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)保存在磁盤(pán)中，當(dāng)重啟服務(wù)器時(shí)可以再次加載使用。

Memcache是一個(gè)高性能的分布式內(nèi)存對(duì)象緩存系統(tǒng)，用于動(dòng)態(tài)的Web應(yīng)用中幫助數(shù)據(jù)庫(kù)減輕負(fù)擔(dān)，在內(nèi)存中緩存數(shù)據(jù)和對(duì)象，減少每次訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪(fǎng)問(wèn)次數(shù)，從而提高訪(fǎng)問(wèn)速度。

它們具有以下幾點(diǎn)區(qū)別：
（1）Redis和Memcache的最大區(qū)別是，雖然Memcache和Redis都是將數(shù)據(jù)存在內(nèi)存中，是內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)，但Redis存儲(chǔ)時(shí)，并不是所有的數(shù)據(jù)都一直存儲(chǔ)在內(nèi)存中，而Memcache存儲(chǔ)時(shí)，數(shù)據(jù)都存在內(nèi)存中；

（2）數(shù)據(jù)安全問(wèn)題，由于memecache 把數(shù)據(jù)全部存在內(nèi)存之中，服務(wù)器掛掉后，重啟服務(wù)器數(shù)據(jù)就會(huì)丟失，而Redis可以定期保存數(shù)據(jù)到磁盤(pán)中做持久化存儲(chǔ)，當(dāng)需要時(shí)可以再加載使用。對(duì)于災(zāi)難恢復(fù)，Memcache掛掉后，數(shù)據(jù)不可恢復(fù)，但Redis數(shù)據(jù)丟失后可以通過(guò)aof恢復(fù)；

（3）Redis支持多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)，例如list，set，hash等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)，而Memcache主要是在內(nèi)存中維護(hù)一個(gè)統(tǒng)一的巨大的hash表進(jìn)行存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，只支持簡(jiǎn)單的key/value類(lèi)型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，但Memcache可以存儲(chǔ)圖片、視頻、文件及數(shù)據(jù)庫(kù)檢索結(jié)果等；

（4）數(shù)據(jù)備份問(wèn)題，Redis支持?jǐn)?shù)據(jù)的備份，即master-slave模式的數(shù)據(jù)備份。而Memcache不支持?jǐn)?shù)據(jù)持久化，所以無(wú)法進(jìn)行數(shù)據(jù)備份；

（5）在內(nèi)存使用率上，使用簡(jiǎn)單的key-value存儲(chǔ)的話(huà)，Memcached的內(nèi)存利用率更高，而如果Redis采用hash結(jié)構(gòu)來(lái)做key-value存儲(chǔ)，由于其組合式的壓縮，其內(nèi)存利用率會(huì)高于Memcached。具體和應(yīng)用場(chǎng)景、數(shù)據(jù)特性有關(guān)；

（6）在線(xiàn)程上的比較，Memcache是支持多線(xiàn)程的，而Redis只支持單線(xiàn)程，所以CPU利用方面Memcache優(yōu)于Redis；

（7）它們的擴(kuò)展都需要做集群；實(shí)現(xiàn)方式：master-slave、Hash；

（8）數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)方面，Redis和Memcache在寫(xiě)入性能上面差別不大，讀取性能上面尤其是批量讀取性能上Memcache更強(qiáng)。

答案：1.twemproxy，大概概念是，它類(lèi)似于一個(gè)代理方式，使用方法和普通redis無(wú)任何區(qū)別，設(shè)置好它下屬的多個(gè)redis實(shí)例后，使用時(shí)在本需要連接redis的地方改為連接twemproxy，它會(huì)以一個(gè)代理的身份接收請(qǐng)求并使用一致性hash算法，將請(qǐng)求轉(zhuǎn)接到具體redis，將結(jié)果再返回twemproxy。使用方式簡(jiǎn)便(相對(duì)redis只需修改連接端口)，對(duì)舊項(xiàng)目擴(kuò)展的首選。 問(wèn)題：twemproxy自身單端口實(shí)例的壓力，使用一致性hash后，對(duì)redis節(jié)點(diǎn)數(shù)量改變時(shí)候的計(jì)算值的改變，數(shù)據(jù)無(wú)法自動(dòng)移動(dòng)到新的節(jié)點(diǎn)。

2.codis，目前用的最多的集群方案，基本和twemproxy一致的效果，但它支持在 節(jié)點(diǎn)數(shù)量改變情況下，舊節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)可恢復(fù)到新hash節(jié)點(diǎn)。

3.redis cluster3.0自帶的集群，特點(diǎn)在于他的分布式算法不是一致性hash，而是hash槽的概念，以及自身支持節(jié)點(diǎn)設(shè)置從節(jié)點(diǎn)。具體看官方文檔介紹。

4.在業(yè)務(wù)代碼層實(shí)現(xiàn)，起幾個(gè)毫無(wú)關(guān)聯(lián)的redis實(shí)例，在代碼層，對(duì)key 進(jìn)行hash計(jì)算，然后去對(duì)應(yīng)的redis實(shí)例操作數(shù)據(jù)。 這種方式對(duì)hash層代碼要求比較高，考慮部分包括，節(jié)點(diǎn)失效后的替代算法方案，數(shù)據(jù)震蕩后的自動(dòng)腳本恢復(fù)，實(shí)例的監(jiān)控，等等。

自己整理了一篇“PHP不同等級(jí)面試都問(wèn)什么？”的文章，關(guān)注公眾號(hào)：“琉憶編程庫(kù)”，回復(fù)：“等級(jí)”，我發(fā)給你。

答案：（1）、會(huì)話(huà)緩存（Session Cache）

最常用的一種使用Redis的情景是會(huì)話(huà)緩存（session cache）。用Redis緩存會(huì)話(huà)比其他存儲(chǔ)（如Memcached）的優(yōu)勢(shì)在于：Redis提供持久化。當(dāng)維護(hù)一個(gè)不是嚴(yán)格要求一致性的緩存時(shí)，如果用戶(hù)的購(gòu)物車(chē)信息全部丟失，大部分人都會(huì)不高興的，現(xiàn)在，他們還會(huì)這樣嗎？

幸運(yùn)的是，隨著 Redis 這些年的改進(jìn)，很容易找到怎么恰當(dāng)?shù)氖褂肦edis來(lái)緩存會(huì)話(huà)的文檔。甚至廣為人知的商業(yè)平臺(tái)Magento也提供Redis的插件。

（2）、全頁(yè)緩存（FPC）

除基本的會(huì)話(huà)token之外，Redis還提供很簡(jiǎn)便的FPC平臺(tái)?；氐揭恢滦詥?wèn)題，即使重啟了Redis實(shí)例，因?yàn)橛写疟P(pán)的持久化，用戶(hù)也不會(huì)看到頁(yè)面加載速度的下降，這是一個(gè)極大改進(jìn)，類(lèi)似PHP本地FPC。

再次以Magento為例，Magento提供一個(gè)插件來(lái)使用Redis作為全頁(yè)緩存后端。

此外，對(duì)WordPress的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，Pantheon有一個(gè)非常好的插件 wp-redis，這個(gè)插件能幫助你以最快速度加載你曾瀏覽過(guò)的頁(yè)面。

（3）、隊(duì)列

Reids在內(nèi)存存儲(chǔ)引擎領(lǐng)域的一大優(yōu)點(diǎn)是提供 list 和 set 操作，這使得Redis能作為一個(gè)很好的消息隊(duì)列平臺(tái)來(lái)使用。Redis作為隊(duì)列使用的操作，就類(lèi)似于本地程序語(yǔ)言（如Python）對(duì) list 的 push/pop 操作。

如果你快速的在Google中搜索“Redis queues”，你馬上就能找到大量的開(kāi)源項(xiàng)目，這些項(xiàng)目的目的就是利用Redis創(chuàng)建非常好的后端工具，以滿(mǎn)足各種隊(duì)列需求。例如，Celery有一個(gè)后臺(tái)就是使用Redis作為broker，你可以從這里去查看。

（4），排行榜/計(jì)數(shù)器

Redis在內(nèi)存中對(duì)數(shù)字進(jìn)行遞增或遞減的操作實(shí)現(xiàn)的非常好。集合（Set）和有序集合（Sorted Set）也使得我們?cè)趫?zhí)行這些操作的時(shí)候變的非常簡(jiǎn)單，Redis只是正好提供了這兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。所以，我們要從排序集合中獲取到排名最靠前的10個(gè)用戶(hù)–我們稱(chēng)之為“user_scores”，我們只需要像下面一樣執(zhí)行即可：

當(dāng)然，這是假定你是根據(jù)你用戶(hù)的分?jǐn)?shù)做遞增的排序。如果你想返回用戶(hù)及用戶(hù)的分?jǐn)?shù)，你需要這樣執(zhí)行：

ZRANGE user_scores 0 10 WITHSCORES

Agora Games就是一個(gè)很好的例子，用Ruby實(shí)現(xiàn)的，它的排行榜就是使用Redis來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的，你可以在這里看到。

（5）、發(fā)布/訂閱

最后（但肯定不是最不重要的）是Redis的發(fā)布/訂閱功能。發(fā)布/訂閱的使用場(chǎng)景確實(shí)非常多。我已看見(jiàn)人們?cè)谏缃痪W(wǎng)絡(luò)連接中使用，還可作為基于發(fā)布/訂閱的腳本觸發(fā)器，甚至用Redis的發(fā)布/訂閱功能來(lái)建立聊天系統(tǒng)！（不，這是真的，你可以去核實(shí)）。

答案：如果Redis被當(dāng)做緩存使用，使用一致性哈希實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)擴(kuò)容縮容。

如果Redis被當(dāng)做一個(gè)持久化存儲(chǔ)使用，必須使用固定的keys-to-nodes映射關(guān)系，節(jié)點(diǎn)的數(shù)量一旦確定不能變化。否則的話(huà)(即Redis節(jié)點(diǎn)需要?jiǎng)討B(tài)變化的情況），必須使用可以在運(yùn)行時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)再平衡的一套系統(tǒng)，而當(dāng)前只有Redis集群可以做到這樣。

答案：一個(gè)客戶(hù)端運(yùn)行了新的命令，添加了新的數(shù)據(jù)。

Redi檢查內(nèi)存使用情況，如果大于maxmemory的限制, 則根據(jù)設(shè)定好的策略進(jìn)行回收。

一個(gè)新的命令被執(zhí)行，等等。

所以我們不斷地穿越內(nèi)存限制的邊界，通過(guò)不斷達(dá)到邊界然后不斷地回收回到邊界以下。

如果一個(gè)命令的結(jié)果導(dǎo)致大量?jī)?nèi)存被使用（例如很大的集合的交集保存到一個(gè)新的鍵），不用多久內(nèi)存限制就會(huì)被這個(gè)內(nèi)存使用量超越。

答案：如果你使用的是32位的Redis實(shí)例，可以好好利用Hash,list,sorted set,set等集合類(lèi)型數(shù)據(jù)，因?yàn)橥ǔＧ闆r下很多小的Key-Value可以用更緊湊的方式存放到一起。

答案：客戶(hù)端分區(qū)就是在客戶(hù)端就已經(jīng)決定數(shù)據(jù)會(huì)被存儲(chǔ)到哪個(gè)redis節(jié)點(diǎn)或者從哪個(gè)redis節(jié)點(diǎn)讀取。大多數(shù)客戶(hù)端已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了客戶(hù)端分區(qū)。

代理分區(qū) 意味著客戶(hù)端將請(qǐng)求發(fā)送給代理，然后代理決定去哪個(gè)節(jié)點(diǎn)寫(xiě)數(shù)據(jù)或者讀數(shù)據(jù)。代理根據(jù)分區(qū)規(guī)則決定請(qǐng)求哪些Redis實(shí)例，然后根據(jù)Redis的響應(yīng)結(jié)果返回給客戶(hù)端。redis和memcached的一種代理實(shí)現(xiàn)就是Twemproxy

查詢(xún)路由(Query routing) 的意思是客戶(hù)端隨機(jī)地請(qǐng)求任意一個(gè)redis實(shí)例，然后由Redis將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給正確的Redis節(jié)點(diǎn)。Redis Cluster實(shí)現(xiàn)了一種混合形式的查詢(xún)路由，但并不是直接將請(qǐng)求從一個(gè)redis節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)redis節(jié)點(diǎn)，而是在客戶(hù)端的幫助下直接redirected到正確的redis節(jié)點(diǎn)。

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預(yù)告：下周（2019.2.25至2019.3.1）一三五將更新的主題為：PHP面試之會(huì)話(huà)控制、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、相關(guān)的面試題。

以上內(nèi)容摘自《PHP程序員面試筆試真題解析》書(shū)籍，該書(shū)已在天貓、京東、當(dāng)當(dāng)?shù)入娚唐脚_(tái)銷(xiāo)售。

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