面试篇： Redis（持续更新）
Redis基础
Redis为什么速度快？
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纯内存操作：数据存储在内存中，读写速度远高于磁盘数据库。
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单线程模型：避免多线程竞争和上下文切换，通过I/O多路复用（如epoll）处理高并发请求。
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高效数据结构：如跳跃表（ZSet）、压缩列表（Hash/List）优化查询效率。
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协议简单：RESP协议轻量，解析效率高。
注意：Redis 6.0支持多线程I/O处理网络请求，但核心命令执行仍为单线程。
Redis单线程模型的优缺点？ 优点： • 无锁设计，避免线程安全问题。
• 原子操作天然支持事务性。
• 适合高吞吐场景（如缓存、计数器）。
缺点**： • 无法利用多核CPU（需通过集群分片解决）。
• 长命令（如KEYS *）会阻塞后续请求。
数据结构
Redis支持哪些数据类型？应用场景
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String：缓存、分布式锁（
SETNX）、计数器（INCR）。 -
Hash：存储对象（如用户信息），支持字段级操作。
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List：消息队列（
LPUSH/BRPOP）、最新消息列表。 -
Set：标签系统、共同好友（
SINTER）。 -
ZSet：排行榜（
ZADD/ZRANGE）、延迟队列。 -
BitMap：用户签到统计、活跃状态记录。
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HyperLogLog：基数统计（如UV统计）。
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Stream：消息队列（支持消费者组）。
ZSet底层实现原理 ZSet通过两种结构实现：
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跳跃表（SkipList）：支持有序性，范围查询时间复杂度为O(log n)。
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哈希表（Dict）：存储元素到分值的映射，分值查询时间复杂度为O(1)。 • 优化：元素较少时使用压缩列表（ziplist），超过阈值后转为跳跃表。
持久化与高可用
RDB和AOF的区别及优缺点
| 特性 | RDB（快照） | AOF（日志） |
|---|---|---|
| 数据安全性 | 可能丢失最后一次快照后的数据 | 最多丢失1秒数据（appendfsync everysec） |
| 恢复速度 | 快（二进制文件直接加载） | 慢（需重放命令） |
| 文件体积 | 小 | 大 |
| 适用场景 | 备份、容灾 | 高数据安全要求场景 |
混合持久化（Redis 4.0+）：结合RDB快照和AOF增量日志，重启时先加载RDB再重放AOF。
Redis主从复制流程
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全量同步：从节点首次连接主节点时，主节点生成RDB文件发送给从节点。
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增量同步：主节点维护环形缓冲区（
repl_backlog），从节点断线后通过PSYNC同步增量数据。 -
心跳机制：主从节点通过
PING/PONG维持连接状态。
集群与高可用
Redis Sentinel（哨兵）的作用
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监控：检测主从节点状态。
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自动故障转移：主节点宕机时，选举新主节点并切换。
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配置通知：向客户端推送新主节点地址。
缺点：需客户端支持Sentinel协议，分片需手动实现。
Redis Cluster分片原理
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哈希槽（16384个）：通过
CRC16(key) % 16384计算槽位，每个节点管理部分槽。 -
数据迁移：支持动态扩缩容，槽位可在线迁移。
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高可用：每个主节点有1~N个从节点，主节点故障时从节点自动接替。
事务与内存管理
Redis事务的ACID特性
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原子性：事务中命令按顺序执行，但失败后无回滚（部分支持）。
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隔离性：单线程模型保证事务执行期间无并发干扰。
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持久性：依赖RDB/AOF配置。
Redis内存淘汰策略 • noeviction：默认策略，拒绝写入新数据。
• allkeys-lru：淘汰最近最少使用的键。
• volatile-ttl：淘汰剩余存活时间最短的键。
• allkeys-random：随机淘汰任意键。
常见问题解决方案
缓存穿透、击穿、雪崩解决方案
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穿透：非法请求查询不存在的数据。 • 方案：布隆过滤器拦截非法请求；缓存空值（设置短过期时间）。
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击穿：热点Key失效后请求压垮数据库。 • 方案：互斥锁重建缓存（
SETNX）；逻辑过期（物理永不过期）。 -
雪崩：大量Key同时过期。 • 方案：随机过期时间；多级缓存（本地缓存+Redis）。
分布式锁实现要点
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加锁：
SET key unique_value NX EX 30（原子操作）。 -
解锁：Lua脚本校验值后删除（避免误删）。
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续期：守护线程定期延长锁时间（如Redisson的看门狗机制）。
提示：面试中需结合具体场景（如电商、社交）举例说明技术选型。