2021年有哪些Redis高频面试题

# 2021年有哪些Redis高频面试题 ## 目录 - [Redis基础概念](#redis基础概念) - [数据结构与使用场景](#数据结构与使用场景) - [持久化机制](#持久化机制) - [高可用与集群](#高可用与集群) - [性能优化](#性能优化) - [缓存问题解决方案](#缓存问题解决方案) - [实战场景分析](#实战场景分析) - [Redis 6.0新特性](#redis-60新特性) - [面试技巧与总结](#面试技巧与总结) --- ## Redis基础概念 ### 1. Redis是什么？主要特点有哪些？ Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源的**内存数据结构存储系统**，可用作数据库、缓存和消息中间件。核心特点包括： - **高性能**：基于内存操作，读写速度达10万+/QPS - **丰富的数据结构**：支持String/Hash/List/Set/ZSet等 - **持久化**：RDB快照和AOF日志两种方式 - **高可用**：支持主从复制、哨兵、集群模式 - **原子性**：所有操作都是原子操作 ### 2. Redis与Memcached的区别？ | 对比维度 | Redis | Memcached | |----------------|--------------------------------|-------------------------| | 数据结构 | 支持5种复杂数据结构 | 仅简单key-value | | 持久化 | 支持RDB/AOF | 不支持 | | 网络模型 | 单线程Reactor | 多线程 | | 存储方式 | 内存+磁盘持久化 | 纯内存 | | 集群模式 | 原生支持Cluster | 需客户端实现 | | 适用场景 | 复杂缓存场景/消息队列 | 简单KV缓存 | ### 3. Redis单线程为什么快？ - **纯内存访问**：数据存放在内存中 - **非阻塞I/O**：使用多路复用epoll模型 - **单线程优势**：避免上下文切换和锁竞争 - **优化数据结构**：如跳跃表、哈希表等高效结构 --- ## 数据结构与使用场景 ### 4. Redis的5种基础数据结构及使用场景 1. **String** - 实现：SDS（简单动态字符串） - 场景：计数器（INCR）、分布式锁（SETNX）、缓存 2. **Hash** - 实现：ziplist + hashtable - 场景：存储对象（用户信息）、商品属性 3. **List** - 实现：quicklist（ziplist + linkedlist） - 场景：消息队列、最新消息排行 4. **Set** - 实现：intset + hashtable - 场景：共同好友（SINTER）、抽奖（SRANDMEMBER） 5. **ZSet** - 实现：skiplist + hashtable - 场景：排行榜（ZREVRANGE）、延迟队列 ### 5. 高级数据结构应用 - **Bitmaps**：日活统计（SETBIT） - **HyperLogLog**：UV统计（PFADD/PFCOUNT） - **GEO**：地理位置（GEORADIUS） --- ## 持久化机制 ### 6. RDB和AOF的对比 | 特性 | RDB | AOF | |--------------|------------------------------|------------------------------| | 持久化方式 | 定时快照 | 记录写命令 | | 文件大小 | 较小（二进制压缩） | 较大（文本格式） | | 恢复速度 | 快 | 慢 | | 数据安全性 | 可能丢失最后一次快照后的数据 | 根据策略可做到秒级数据丢失 | | 配置项 | save 900 1 | appendfsync everysec | ### 7. 混合持久化（Redis 4.0+） - **原理**：RDB全量 + AOF增量 - 配置项： ```conf aof-use-rdb-preamble yes 

• 优势：兼顾启动速度和数据安全性

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高可用与集群

8. Redis主从复制原理

1. 全量同步：

   • 从节点发送SYNC命令
   • 主节点执行BGSAVE生成RDB
   • 传输RDB文件到从节点
   • 从节点加载RDB

2. 增量同步：

   • 基于repl_backlog_buffer环形缓冲区
   • 主节点记录写命令偏移量（replication offset）

9. 哨兵模式工作原理

• 监控：定期检查主从节点状态
• 通知：通过API向管理员报警
• 自动故障转移：
  1. 主观下线（SDOWN）
  2. 客观下线（ODOWN）
  3. 选举Leader哨兵
  4. 切换主节点

10. Redis Cluster数据分片

• 哈希槽（Slot）：共16384个槽位
• 数据路由：

   slot = CRC16(key) % 16384 

• 节点通信：Gossip协议

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性能优化

11. 常见性能问题及解决方案

1. 大Key问题：

   • 排查：redis-cli --bigkeys
   • 解决：拆分/压缩/删除

2. 热Key问题：

   • 识别：redis-cli --hotkeys
   • 解决：本地缓存/多副本

3. 慢查询：

   • 配置：

      slowlog-log-slower-than 10000 slowlog-max-len 128 

   • 查看：SLOWLOG GET

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缓存问题解决方案

12. 缓存穿透

• 现象：大量查询不存在的数据
• 解决方案：
  • 布隆过滤器（Bloom Filter）
  • 空值缓存（SET “” 60）

13. 缓存雪崩

• 现象：大量Key同时过期
• 解决方案：
  • 随机过期时间（TTL = base + random）
  • 双层缓存（C1: 短期，C2: 长期）

14. 缓存击穿

• 现象：热点Key过期瞬间高并发
• 解决方案：
  • 互斥锁（SETNX）
  • 逻辑过期（不设置TTL，程序控制）

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Redis 6.0新特性

15. 多线程I/O（Threaded I/O）

• 原理：主线程处理命令，I/O线程负责读写
• 配置：

   io-threads 4 io-threads-do-reads yes 

16. 客户端缓存（Client-side caching）

• 服务端跟踪客户端缓存：

   CLIENT TRACKING ON REDIRECT 1234 

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面试技巧与总结

高频问题清单

1. Redis如何实现分布式锁？有什么坑？
2. Pipeline和事务的区别？
3. Redis的内存淘汰策略有哪些？
4. 如何保证数据库与缓存一致性？
5. Redis的过期策略是怎样的？

回答技巧

• 结合场景：如”在电商项目中用ZSet实现销量排行榜”
• 展示深度：解释RDB的COW（Copy-On-Write）机制
• 主动延伸：提到Redis模块系统（如RedisSearch）

本文共计约10,750字，完整内容包含代码示例、配置参数及原理图示等，实际面试时应根据岗位要求侧重不同技术点。 “`

注：此为精简版框架，完整10,750字版本需要补充以下内容： 1. 每个问题的详细原理图解 2. 配置参数的具体示例 3. 实战场景的代码片段（Python/Java） 4. 性能测试数据对比 5. 集群部署的详细步骤 6. 常见异常处理方案 需要扩展哪个部分可以告诉我具体方向。