redis常见面试题

第一板块：基础与原理 (必问)

Q1：Redis 为什么这么快？

• 纯内存操作：数据存储在内存中，读写速度非常快。

• 单线程模型：避免了多线程的上下文切换和竞争条件（没有锁的开销）。

• IO 多路复用 ：使用 epoll 机制，单个线程高效处理多个网络连接请求。

• 高效的数据结构：如 SDS（简单动态字符串）、ZipList（压缩列表）、SkipList（跳表）等专门优化的结构。

Q2：Redis 的数据类型有哪些？应用场景是什么？

• String：缓存、计数器、分布式锁。

• List：消息队列、最新列表（栈/队列操作）。

• Hash：存储对象（如用户信息），由于字段独立，修改方便。

• Set：去重、交集/并集（共同好友、抽奖）。

• ZSet (Sorted Set)：排行榜、带权重的消息队列。

• (加分项) Bitmap （签到/状态位）、HyperLogLog （基数统计，如UV）、Geo（地理位置）。

Q3：Redis 是单线程的吗？

• 核心业务单线程：处理网络 IO 和执行键值对读写命令是由一个主线程完成的。

• 辅助功能多线程：Redis 4.0 之后，异步删除（UNLINK）、持久化（BGSAVE）等操作是由后台子线程处理的。Redis 6.0 引入了多线程处理网络 IO（读写 Socket），但执行命令依然是单线程。

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第二板块：持久化 (你刚学过)

Q4：RDB 和 AOF 的区别？如何选择？

特性	RDB (快照)	AOF (日志)
原理	全量备份，保存二进制数据	增量备份，保存写命令
恢复速度	快	慢 (需重放命令)
数据安全性	低 (可能丢失最后一次快照后的数据)	高 (最多丢 1 秒)
文件体积	小 (压缩过)	大 (文本追加)

• 选择建议 ：生产环境通常混合使用。开启混合持久化（Redis 4.0+），AOF 重写时前半段用 RDB 格式，后半段用 AOF 格式，兼顾速度与安全。

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第三板块：高可用与集群 (进阶)

Q5：主从、哨兵、Cluster 集群的区别？

• 主从复制 ：解决数据备份 和读写分离，但无法自动故障转移。

• 哨兵 (Sentinel) ：解决高可用。监控主从状态，Master 挂了自动选新主（你刚才做的实验）。

• Cluster 集群 ：解决高并发写入 和海量数据存储。通过分片（Sharding）将数据分布在不同节点，去中心化。

Q6：Redis Cluster 是如何分片的？

• Hash Slot (哈希槽)：Redis Cluster 没有使用一致性哈希，而是引入了哈希槽概念。

• 16384 个槽：整个集群被分为 16384 个槽，每个节点负责一部分槽。

• 计算公式 ：CRC16(key) % 16384 决定 key 放到哪个槽，从而决定去哪个节点。

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第四板块：缓存异常 (地狱级难度，必背)

这三个问题是面试中的"重灾区"，必须分清楚。

Q7：缓存穿透 (Penetration)？

• 现象 ：查询一个不存在的数据（缓存没命中，数据库也没有）。导致每次请求都打到数据库，可能压垮 DB。

• 解决：

  1. 布隆过滤器 (Bloom Filter)：请求前先判断是否存在。

  2. 缓存空对象 ：数据库没查到也缓存一个 null，设置短一点的过期时间。

Q8：缓存击穿 (Breakdown)？

• 现象 ：一个热点 Key（如秒杀商品）突然过期，此时大量并发请求瞬间击穿缓存，直接打到数据库。

• 解决：

  1. 互斥锁 (Mutex Lock)：缓存失效时，只让一个线程去查 DB 并回写缓存，其他线程等待。

  2. 逻辑过期：数据永不过期，但在 Value 里存一个过期时间，异步线程去更新数据。

Q9：缓存雪崩 (Avalanche)？

• 现象 ：大量 Key 在同一时间过期 ，或者 Redis 宕机。导致所有请求全部涌向数据库。

• 解决：

  1. 随机 TTL：给过期时间加一个随机值，避免同时过期。

  2. Redis 高可用：搭建哨兵或集群。

  3. 限流降级：系统扛不住时，直接返回错误或默认值。

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第五板块：过期与淘汰策略

Q10：Redis 的 Key 过期了，是立刻删除吗？（过期策略）

• 不是。Redis 采用 惰性删除 + 定期删除。

  • 惰性删除：你去查这个 Key 的时候，Redis 检查一下，如果过期了就删掉。

  • 定期删除：Redis 每隔一段时间（默认 100ms）随机抽取一些 Key 检查是否过期，过期则删。

Q11：内存满了怎么办？（内存淘汰策略）

当内存达到 maxmemory 限制时，会触发淘汰策略：

• noeviction：默认策略，不删除，直接报错（写操作）。

• allkeys-lru ：所有 Key 中，移除最近最少使用的（最常用）。

• volatile-lru：只在设置了过期时间的 Key 中，移除最近最少使用的。

• (还有 Random 随机删除、LFU 最不经常使用等)

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第六板块：分布式锁 (实战重点)

Q12：如何用 Redis 实现分布式锁？

• 基础命令 ：SET key value NX PX 30000 (即：如果不存在则设置，并设置 30s 过期)。

• 问题：如果业务执行时间超过 30s，锁过期了怎么办？

• 进阶 ：使用 Redisson 框架。它有一个 WatchDog (看门狗) 机制，会自动给锁"续期"，直到业务执行完成。

• 红锁 (Redlock)：解决 Redis 主节点挂掉导致锁丢失的问题（但在业界有争议，现在更多倾向于用 ZooKeeper 做强一致性锁）。