Redis
Redis
Redis 面试八股知识点总结 💡
1️⃣ Redis 的 5+3 种基本数据结构 📦
✅ String（字符串） 📌 应用场景：缓存 session、token、限流、分布式锁、计数器
✅ List（列表） 📌 应用场景：消息队列（LPUSH + BRPOP）、时间线
✅ Hash（哈希表） 📌 应用场景：用户信息、购物车、对象存储
✅ Set（集合） 📌 应用场景：去重（点赞、共同好友、标签）
✅ ZSet（有序集合） 📌 应用场景：排行榜、延迟队列
💡 扩展数据结构： ✅ Bitmap：用户签到、活跃用户统计 ✅ HyperLogLog：UV 统计（节省内存但有误差） ✅ GEO：地理位置存储（查找附近的人）
2️⃣ Redis 如何实现高性能？🚀
✅ 内存存储：所有数据都存储在 内存 中，读写速度极快（纳秒级别）。 ✅ 单线程：避免 多线程加锁 造成的上下文切换开销。 ✅ IO 多路复用：基于 Reactor 模式，同时处理多个连接的请求。 ✅ Redis 6.0+ 引入 多线程，优化 网络 IO（命令解析 & 响应回写）。
❓ 为什么 Redis6.0 之前不采用多线程？ 📌 Redis 的瓶颈主要在 网络 IO，而不是 CPU 计算。
3️⃣ Redis 过期删除策略 ⏳
✅ 过期删除（两种策略）
- 定时删除（定期扫描 & 批量删除，但占用 CPU 资源）。
- 惰性删除（访问时检查过期，不会主动删除，可能占用内存）。
✅ 内存淘汰策略（内存不足时启用） 📌 常见策略（适用于 设置了过期时间 的键）：
- TTL（最近即将过期的先删除 ⏳）
- LRU（最近最少使用的优先删除 🕰️）
- LFU（最少访问的优先删除 📉）
- RANDOM（随机删除 🎲）
4️⃣ Redis 分布式锁 🔒
✅ 基于 SETNX + EXPIRE 实现（简单但有问题 ❌） ❌ 锁过期 & 误删问题：业务超时，锁过期被其他线程获取，原线程执行完后释放的是别人的锁。 ✅ 优化方案： 📌 1. 给锁加唯一标识（避免误删） 📌 2. 使用 Lua 脚本（保证解锁的原子性）
✅ Redisson 分布式锁（推荐 ✅） 📌 特性：可重入、自动续期（watchdog 机制）、支持锁重试、基于 Lua 脚本保证原子性。
✅ Zookeeper 分布式锁 📌 基于 临时顺序节点 + Watcher 机制，避免自旋等待，提高锁的公平性。
✅ RedLock（Redis 多节点分布式锁） 📌 用于 Redis 单点故障的情况下，但不能完全避免锁失效问题。
5️⃣ Redis 生产环境问题 🛠️
✅ 缓存穿透 🚨 📌 问题：查询数据库 & Redis 都没有 该数据，导致请求直接打到数据库，影响性能。 📌 解决方案：
- 参数校验 ❌ 非法请求直接拦截。
- 缓存空值（
value = null），避免重复查询数据库。 - 布隆过滤器（BloomFilter），高效判断 Key 是否存在。
✅ 缓存雪崩 ❄️ 📌 问题：大量 Key 同时过期，请求打爆数据库。 📌 解决方案：
- 过期时间加随机值（防止集中失效）。
- Redis 集群，避免单点故障。
✅ 缓存击穿 💥 📌 问题：某个 热点 Key 失效，大量请求瞬间打爆数据库。 📌 解决方案：
- 互斥锁（加锁查询）。
- 设置热点 Key 永不过期，手动删除。
✅ BigKey & 热点 Key 📌 问题：大 Key 影响查询 & 删除性能；热点 Key 影响集群均衡。 📌 解决方案：
- 拆分大 Key（List 拆分多个小 Key）。
- 热点 Key 进行多级缓存（本地缓存/CDN/Redis Cluster）。
✅ 数据一致性问题 🔄 📌 问题：MySQL & Redis 数据不一致（延迟更新问题）。 📌 解决方案：
- 先更新数据库，再删除缓存（避免并发问题）。
- 延时双删策略（删除缓存 -> 更新数据库 -> 等待 -> 再次删除缓存）。
- MQ + Canal 监听 MySQL Binlog，实现缓存同步。
6️⃣ Redis 持久化机制 📝
✅ RDB（快照持久化） 📌 原理：周期性地将 整个 Redis 数据快照 持久化到磁盘。 📌 优点：文件小、恢复快。 📌 缺点：可能丢失最近一次快照后的数据。
✅ AOF（Append-Only File） 📌 原理：记录所有写操作，可重放日志恢复数据。 📌 优点：数据更安全，最多丢失 1 秒数据。 📌 缺点：日志文件较大，恢复速度较慢。
✅ 选择方案 📌 高性能但允许数据丢失：RDB ✅ 📌 数据安全但影响性能：AOF ✅ 📌 最佳方案：RDB + AOF 结合使用。
7️⃣ Redis 事务 & Lua 脚本 ⚡
✅ Redis 事务（MULTI + EXEC） 📌 缺点：不支持回滚，只保证命令的顺序执行。
✅ Lua 脚本（推荐！） 📌 优点：
- 原子操作（Redis 一次执行完整的 Lua 脚本）。
- 减少网络开销（多个命令打包执行）。
8️⃣ Redis 集群 🏢
✅ 主从复制（Master-Slave） 📌 主库负责写入，从库负责读取（适合读多写少场景）。
✅ 哨兵模式（Sentinel） 📌 自动监控 Redis 状态，主库宕机自动切换从库。
✅ Redis Cluster（推荐！） 📌 采用数据分片（哈希槽），将数据存储到不同的节点，实现 高可用 & 可扩展性。
9️⃣ Redis 延迟队列 & 滑动窗口限流 📊
✅ 延迟队列（基于 ZSet） 📌 用 ZADD 记录任务时间，定时轮询 ZRANGEBYSCORE 取出任务。
✅ 滑动窗口限流（基于 ZSet） 📌 记录时间戳，每次请求时移除超出窗口范围的数据，统计剩余请求数。
🎯 总结：Redis 面试重点关注：高性能机制、数据一致性、分布式锁、持久化、集群架构、缓存优化！ 🚀