📝 redis的知识点

数据结构及其特性，用途和操作方法

数据结构	底层	特性	用途	操作方法
String	SDS	简单的kv	缓存，计数器，分布式锁	set key value
List	双端链表/压缩链表	key v1，v2 有序，可重复	消息队列，评论列表，时间线等有序数据	lpush/rpush key value value
Hash	压缩链表/字典	key key，value[key,value...]	用户，商品信息等对象，更接近java里的对象	hset key key1 value1
Set	字典	key v1,v2... 无序，唯一	标签，用户id集合等，方便去重	sadd key v1 v2
ZSet	压缩列表/跳表	排序，权重	排行榜，带权重的消息队列等需要排序的场合	zadd key score v1 score v2

持久化

特性	rdb	aof
存储类型	二进制文件	操作命令日志文件
命令	SAVE # 阻塞服务器进程，保存快照 BGSAVE # 在后台异步保存快照	bgrewriteaof 重写
配置	save 900 1 # 900秒内至少有1个键被修改时自动保存RDB快照 save 300 10 # 300秒内至少有10个键被修改时自动保存RDB快照 save 60 10000 # 60秒内至少有10000个键被修改时自动保存RDB快照 dbfilename dump.rdb # RDB文件名 dir /path/to/your/backup/directory # RDB文件保存目录	appendonly yes # 启用AOF持久化 appendfsync always # 每个写操作都同步到磁盘 appendfilename "appendonly.aof" # AOF文件名 dir /path/to/your/appendonly/directory # AOF文件保存目录
是否主线程	save主线程 bgsave子线程	子线程
优点	数据快照，恢复速度块	文件大，恢复速度慢
缺点	会丢失最后一次快照后的数据	安全性高，高可用

高可用

特性	主从	哨兵	集群
说明	一主多从	一主多从+哨兵监控主节点	多主多从+hash槽数据分片
设置	slaveof	通过sentinel.conf配置	CLUSTER MEET
故障转移	不支持	支持	支持

分布式锁

特性	描述
获取锁	使用SETNX命令（Set if Not eXists）来在Redis中设置一个键值对作为锁，如果该键不存在，则设置成功，表示获取到锁。
锁的持有时间	可以为锁设置一个超时时间，以防止锁被持有太久而导致死锁。可以使用EXPIRE命令来为锁设置过期时间。
释放锁	使用DEL命令来删除锁键来释放锁。
避免竞态条件	在设置锁时，可以为锁键设置一个唯一的标识（例如，使用UUID），以确保只有持有锁的一方才能释放它。
处理死锁	可以使用Lua脚本来原子性地释放锁，避免在解锁过程中由于某些原因导致死锁。
自动续期	使用SET命令和EX选项来为锁键设置超时时间，并在持有锁期间定期更新超时时间，以避免锁过期。
并发控制	可以使用WATCH和MULTI/EXEC命令组合来实现乐观锁，以确保在锁被释放之前，其他客户端无法获取锁。
锁粒度	可以实现多种锁粒度，例如全局锁和分布式资源锁，以满足不同的应用场景需求。

附上什么情况下会发生死锁：

在使用Redis来实现分布式锁时，死锁通常是由于不正确的锁的使用和释放方式引起的。以下是一些可能导致死锁的情况：

未释放锁：如果一个客户端成功获取锁但在后续操作中没有正确释放锁，那么其他客户端将永远无法获取这个锁，从而导致死锁。
锁的超时时间不合理：如果设置锁的超时时间太短，那么在锁还有效的情况下，其他客户端可能会尝试获取锁，导致死锁。另一方面，如果锁的超时时间太长，那么即使一个客户端意外宕机或崩溃，其他客户端也无法获得锁，同样可能导致死锁。
并发更新：如果多个客户端同时尝试获取和更新锁的状态，可能会导致竞争条件，从而破坏了锁的正确性，进而导致死锁。
网络问题：如果由于网络问题或Redis集群分区，某个客户端无法及时获得锁释放的消息，它可能会陷入等待锁释放的状态，导致死锁。
复杂的锁协议：一些复杂的锁协议，如读写锁或带有多个状态的锁，可能更容易出现问题，需要更谨慎的实现和测试，以防止死锁。

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安全性

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缓存策略

键过期删除策略

Redis的过期删除策略就是：惰性删除和定期删除两种策略配合使用。

惰性删除：Redis的惰性删除策略由 db.c/expireIfNeeded 函数实现，所有键读写命令执行之前都会调用 expireIfNeeded 函数对其进行检查，如果过期，则删除该键，然后执行键不存在的操作；未过期则不作操作，继续执行原有的命令。

定期删除：由redis.c/activeExpireCycle 函数实现，函数以一定的频率运行，每次运行时，都从一定数量的数据库中取出一定数量的随机键进行检查，并删除其中的过期键。

注意：并不是一次运行就检查所有的库，所有的键，而是随机检查一定数量的键。

定期删除函数的运行频率，在Redis2.6版本中，规定每秒运行10次，大概100ms运行一次。在Redis2.8版本后，可以通过修改配置文件redis.conf 的 hz 选项来调整这个次数。

内存淘汰策略

在配置文件redis.conf 中，可以通过参数 maxmemory 来设定最大内存

当现有内存大于 maxmemory 时，便会触发redis主动淘汰内存方式，通过设置 maxmemory-policy ，有如下几种淘汰方式：

1）volatile-lru 利用LRU算法移除设置过过期时间的key (LRU:最近使用 Least Recently Used ) 。

2）allkeys-lru 利用LRU算法移除任何key （和上一个相比，删除的key包括设置过期时间和不设置过期时间的）。通常使用该方式。

3）volatile-random 移除设置过过期时间的随机key 。

4）allkeys-random 无差别的随机移除。

5）volatile-ttl 移除即将过期的key(minor TTL)

6）noeviction 不移除任何key，只是返回一个写错误，默认选项，一般不会选用。

🤗 总结归纳

掌握这些高级Redis知识点将使你在面试中展现出对Redis的深刻理解和实际应用经验。同时，还应准备答案，以解释你在实际项目中如何使用Redis来解决特定的问题和挑战。

📎 参考文章

chatGPT和claude2

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