redis面试题总结

Redis 是面试中高频出现的主题，尤其是后端开发、数据架构、DevOps 等岗位。问题通常覆盖从基础使用、核心特性到高级应用、原理、运维和场景设计的方方面面。以下是一些常见的 Redis 面试题分类和示例：

一、基础概念与数据结构

Redis 是什么？主要特点是什么？
- (内存数据库、数据结构丰富、高性能、持久化、主从复制、高可用哨兵/集群、单线程模型等)
Redis 支持哪些主要数据结构？分别列举它们的典型应用场景。
- (String, Hash, List, Set, Sorted Set, Bitmap, HyperLogLog, Geospatial, Streams - 需能对应场景)
String 类型除了存字符串还能存什么？INCR/DECR 命令有什么用？
- (数字 - 整数/浮点数、二进制数据；原子计数器)
List 和 Set 的主要区别是什么？Sorted Set 的核心特点是什么？
- (List: 有序、可重复； Set: 无序、唯一； Sorted Set: 唯一、按 Score 排序)
如何用 Redis 实现一个简单的消息队列？有什么优缺点？
- (List + LPUSH/BRPOP；优点：简单快速；缺点：无消息确认、无广播、无持久化保证（需配置）、无严格顺序保证（多消费者）)
如何使用 Redis 实现分布式锁？需要考虑哪些关键点？
- (核心：SET key random_value NX PX timeout；关键点：唯一随机值、原子性、超时释放、释放锁时校验值（Lua脚本）、避免锁过期任务未完成（看门狗/续期）、集群模式下的问题（Redlock）)
Bitmap 和 HyperLogLog 分别解决什么问题？各自的优缺点是什么？
- (Bitmap: 存储大量布尔值，精确操作位，节省空间； HyperLogLog: 海量数据基数统计，极省内存，近似结果)

二、持久化

Redis 有哪几种持久化方式？详细说明 RDB 和 AOF 的工作原理。
- (RDB: 快照，全量备份，fork子进程，二进制文件； AOF: 追加日志，记录写命令，文本文件)
RDB 和 AOF 各自的优缺点是什么？
- (RDB 优点：文件小、恢复快、适合备份；缺点：可能丢失最后一次快照后的数据、fork 可能阻塞。 AOF 优点：数据安全性更高（fsync策略决定）、可读；缺点：文件通常更大、恢复慢、写性能略低)
AOF 重写 (Rewrite) 是做什么的？为什么要做？
- (解决 AOF 文件膨胀问题；将内存中的数据用最小命令集重建一个新的 AOF 文件)
如何配置 RDB 和 AOF 同时使用？数据恢复时加载顺序是怎样的？
- (都开启；优先加载 AOF 文件（通常数据更完整）)
不同的 AOF fsync 策略 (no, everysec, always) 有什么区别？对性能和安全性有什么影响？

三、高可用与集群

Redis 如何实现高可用？主从复制 (Replication) 的工作原理是怎样的？
- (哨兵 Sentinel / Redis Cluster；主从：全量同步 (RDB) + 增量同步 (命令传播))
主从复制存在延迟吗？为什么？如何尽量减少延迟？
- (存在，网络延迟、从库负载等；优化网络、提升从库性能、合理配置 repl-backlog 等)
Redis Sentinel 是做什么的？它的核心功能是什么？
- (监控、通知、自动故障转移（主库挂了选新主）、配置提供者)
Redis Cluster 是如何实现数据分片 (Sharding) 的？
- (哈希槽 Slot：16384个槽，分配到不同节点； CRC16(key) mod 16384 计算槽位)
Redis Cluster 的节点间通信 (Gossip 协议) 是什么？
- (P2P 通信方式，节点间交换状态信息（节点上线、下线、故障感知）)
客户端如何访问 Redis Cluster？MOVED 和 ASK 重定向是什么意思？
- (客户端需支持 Cluster 协议； MOVED：槽已永久迁移到新节点； ASK：槽正在迁移中，临时重定向)
Redis Cluster 为什么至少需要 3 个主节点？为什么推荐 6 个节点（3主3从）？
- (故障选举需要大多数节点存活（N/2+1），3主节点挂1个还能选举； 6节点（3主3从）提供高可用和负载均衡)
Redis Cluster 支持跨槽位的事务 (Multi-key operations) 吗？为什么？
- (不支持。事务或Lua脚本中的key必须都在同一个节点（同一个槽位），否则报错。可以用 hash tags 强制 key 分配到同一槽位)

四、性能与原理

Redis 为什么这么快？
- (纯内存操作、单线程避免上下文切换和锁竞争、高效的数据结构（如哈希表、跳表）、IO多路复用（epoll/kqueue）、优化的网络模型)
Redis 是单线程的吗？为什么设计成单线程？单线程有什么优势和劣势？
- (命令处理核心是单线程；避免锁、上下文切换开销，简化实现；优势：简单高效；劣势：无法利用多核CPU、长命令/大Key会阻塞其他命令)
什么是 IO 多路复用？Redis 如何利用它？
- (一种同步IO模型，一个线程监控多个文件描述符状态（可读/可写）； Redis 使用 epoll/kqueue/select 监听大量客户端连接)
什么是 Pipeline？它为什么能提升性能？使用时需要注意什么？
- (客户端将多个命令打包一次性发送，服务端一次性返回结果；减少 RTT（往返时间）和 socket I/O 次数；注意：打包的命令数量不宜过大，避免阻塞)
什么是 Big Key（大Key）？它有什么危害？如何发现和处理？
- (Value 过大的 Key（如大 String、元素超多的 Hash/List/Set/ZSet）；危害：阻塞操作、内存不均、网络拥塞、迁移困难；发现：redis-cli --bigkeys、MEMORY USAGE、SCAN + 类型命令；处理：拆分、压缩、删除、优化数据结构)
什么是 Hot Key（热Key）？它有什么危害？如何应对？
- (访问频率极高的 Key；危害：造成单节点/单分片压力过大、可能成为瓶颈；应对：本地缓存（客户端/代理层）、读写分离、利用 Redis Cluster 分片打散（加随机后缀）、二级缓存)
Redis 的内存淘汰策略有哪些？
- (noeviction (默认, 报错), allkeys-lru, volatile-lru, allkeys-lfu, volatile-lfu, allkeys-random, volatile-random, volatile-ttl)
LRU 和 LFU 淘汰策略的区别是什么？
- (LRU: 最近最少使用，看最后一次访问时间； LFU: 最不经常使用，统计访问频率)

五、应用场景与设计

设计一个用户点赞/取消点赞的功能，如何保证原子性和防止重复点赞？
- (使用 Set, SADD user:likes:post_id user_id / SREM, SISMEMBER 检查是否已点)
如何实现一个排行榜？
- (Sorted Set, ZADD 分数, ZREVRANGE 取 Top N)
如何实现一个分布式 Session？
- (将 Session 数据存储在 Redis 中，Key 通常为 SessionID)
如何防止缓存穿透、缓存雪崩、缓存击穿？
- 穿透： 大量请求不存在的数据（查 DB） -> 布隆过滤器、缓存空对象（短过期）。
- 雪崩： 大量缓存同时失效 -> 设置随机过期时间、永不过期 + 后台更新、高可用架构。
- 击穿： 热点 Key 失效瞬间大量请求 -> 互斥锁（Redis SETNX）、永不过期 + 逻辑过期。
如何保证缓存与数据库的双写一致性？
- (复杂问题！常见方案：Cache Aside Pattern（旁路缓存 - 先更DB再删缓存）、延时双删、基于 binlog 的异步更新（如 Canal） - 需权衡一致性要求与复杂度)
如何用 Redis 实现一个简单的秒杀系统？需要考虑哪些问题？
- (预减库存（DECR）、原子性、防超卖、限流、热点数据（库存 Key）、异步下单、结果轮询/通知)

六、运维与监控

如何监控 Redis 的性能和状态？
- (INFO 命令（memory, stats, replication, cpu 等）、redis-cli monitor (谨慎)、SLOWLOG、CLIENT LIST、Prometheus + Grafana + Redis Exporter)
Redis 的 maxmemory 配置有什么作用？如何选择淘汰策略？
如何安全地重启 Redis？
- (主从切换、配置 SHUTDOWN SAVE/SHUTDOWN NOSAVE、使用 CONFIG REWRITE 避免配置丢失)
Redis 的常见性能瓶颈有哪些？如何排查？
- (CPU：复杂命令/大Key、阻塞；内存：不足/OOM；网络：带宽/延迟；磁盘：AOF fsync；排查：SLOWLOG, INFO, top, iostat, netstat 等)

准备建议

理解原理： 不要死记硬背，理解为什么这样设计（如单线程、持久化机制、集群分片）。
熟悉数据结构与场景： 这是基础，务必清晰每种结构的特性和最佳适用场景。
掌握核心机制： 持久化（RDB/AOF）、复制（主从）、高可用（Sentinel/Cluster）是重中之重。
了解常见问题与解决方案： Big Key, Hot Key, 缓存异常（穿透/雪崩/击穿）、一致性问题是高频考点。
动手实践： 搭建 Redis 环境，亲自操作命令，配置主从、哨兵或集群，模拟故障转移。
关注版本差异： Redis 6 (多线程IO)、7 引入了一些新特性（如 Functions）。
结合项目经验： 如果能结合你实际项目中使用 Redis 的经验（解决了什么问题，遇到了什么坑，怎么解决的），会非常加分。