本文目录：

1.说说什么是Redis?

2.Redis可以用来干什么？

3.Redis 有哪些数据结构？

4.Redis为什么快呢？

5.能说一下I/O多路复用吗？

6. Redis为什么早期选择单线程？

7.Redis6.0使用多线程是怎么回事?

8.Redis持久化⽅式有哪些？有什么区别？

9.RDB 和 AOF 各自有什么优缺点？

10.RDB和AOF如何选择？

11.Redis的数据恢复？

12.Redis 4.0 的混合持久化了解吗？

13.主从复制了解吗？

14.Redis主从有几种常见的拓扑结构？

15.Redis的主从复制原理了解吗？

16.说说主从数据同步的方式？

17.主从复制存在哪些问题呢？

18.Redis Sentinel（哨兵）了解吗？

19.Redis Sentinel（哨兵）实现原理知道吗？

20.领导者Sentinel节点选举了解吗？

21.新的主节点是怎样被挑选出来的？

22.Redis 集群了解吗？

23.集群中数据如何分区？

24.能说说Redis集群的原理吗？

25.说说集群的伸缩？

26.什么是缓存击穿、缓存穿透、缓存雪崩？

27.能说说布隆过滤器吗？

28.如何保证缓存和数据库数据的⼀致性？

29.如何保证本地缓存和分布式缓存的一致？

30.怎么处理热key？

31.缓存预热怎么做呢？

32.热点key重建？问题？解决？

33.无底洞问题吗？如何解决？

34.Redis报内存不足怎么处理？

35.Redis的过期数据回收策略有哪些？

36.Redis有哪些内存溢出控制/内存淘汰策略？

37.Redis阻塞？怎么解决？

38.大key问题了解吗？

39.Redis常见性能问题和解决方案？

40.使用Redis 如何实现异步队列？

41.Redis 如何实现延时队列?

42.Redis 支持事务吗？

43.Redis和Lua脚本的使用了解吗？

44.Redis的管道了解吗？

45.Redis实现分布式锁了解吗？

46.说说Redis底层数据结构？

47.Redis 的 SDS 和 C 中字符串相比有什么优势？

48.字典是如何实现的？Rehash 了解吗？

49.跳跃表是如何实现的？原理？

50.压缩列表了解吗？

51.快速列表 quicklist 了解吗？

52.假如Redis里面有1亿个key，其中有10w个key是以某个固定的已知的前缀开头的，如何将它们全部找出来？

正文：

基础

1.说说什么是Redis?

Redis图标

Redis是一种基于键值对（key-value）的NoSQL数据库。

比一般键值对数据库强大的地方，Redis中的value支持string（字符串）、hash（哈希）、 list（列表）、set（集合）、zset（有序集合）、Bitmaps（位图）、 HyperLogLog、GEO（地理信息定位）等多种数据结构，因此 Redis可以满足很多的应用场景。

而且因为Redis会将所有数据都存放在内存中，所以它的读写性能非常出色。

不仅如此，Redis还可以将内存的数据利用快照和日志的形式保存到硬盘上，这样在发生类似断电或者机器故障的时候，内存中的数据不会“丢失”。

除了上述功能以外，Redis还提供了键过期、发布订阅、事务、流水线、Lua脚本等附加功能。

总之，Redis是一款强大的性能利器。

2.Redis可以用来干什么？

Redis

1. 缓存

   这是Redis应用最广泛地方，基本所有的Web应用都会使用Redis作为缓存，来降低数据源压力，提高响应速度。

   

2. 计数器 Redis天然支持计数功能，而且计数性能非常好，可以用来记录浏览量、点赞量等等。

3. 排行榜 Redis提供了列表和有序集合数据结构，合理地使用这些数据结构可以很方便地构建各种排行榜系统。

4. 社交网络 赞/踩、粉丝、共同好友/喜好、推送、下拉刷新。

5. 消息队列 Redis提供了发布订阅功能和阻塞队列的功能，可以满足一般消息队列功能。

6. 分布式锁 分布式环境下，利用Redis实现分布式锁，也是Redis常见的应用。

 

Redis的应用一般会结合项目去问，以一个电商项目的用户服务为例：

• Token存储：用户登录成功之后，使用Redis存储Token

• 登录失败次数计数：使用Redis计数，登录失败超过一定次数，锁定账号

• 地址缓存：对省市区数据的缓存

• 分布式锁：分布式环境下登录、注册等操作加分布式锁

• ……

3.Redis 有哪些数据结构？

 

Redis有五种基本数据结构。

string

字符串最基础的数据结构。字符串类型的值实际可以是字符串（简单的字符串、复杂的字符串（例如JSON、XML））、数字 （整数、浮点数），甚至是二进制（图片、音频、视频），但是值最大不能超过512MB。

字符串主要有以下几个典型使用场景：

• 缓存功能

• 计数

• 共享Session

• 限速

hash

哈希类型是指键值本身又是一个键值对结构。

哈希主要有以下典型应用场景：

• 缓存用户信息

• 缓存对象

list

列表（list）类型是用来存储多个有序的字符串。列表是一种比较灵活的数据结构，它可以充当栈和队列的角色

列表主要有以下几种使用场景：

• 消息队列

• 文章列表

set

集合（set）类型也是用来保存多个的字符串元素，但和列表类型不一 样的是，集合中不允许有重复元素，并且集合中的元素是无序的。

集合主要有如下使用场景：

• 标签（tag）

• 共同关注

sorted set

有序集合中的元素可以排序。但是它和列表使用索引下标作为排序依据不同的是，它给每个元素设置一个权重（score）作为排序的依据。

有序集合主要应用场景：

• 用户点赞统计

• 用户排序

4.Redis为什么快呢？

Redis的速度⾮常的快，单机的Redis就可以⽀撑每秒十几万的并发，相对于MySQL来说，性能是MySQL的⼏⼗倍。速度快的原因主要有⼏点：

1. 完全基于内存操作

2. 使⽤单线程，避免了线程切换和竞态产生的消耗

3. 基于⾮阻塞的IO多路复⽤机制

4. C语⾔实现，优化过的数据结构，基于⼏种基础的数据结构，redis做了⼤量的优化，性能极⾼

   

 

5.能说一下I/O多路复用吗？

引用知乎上一个高赞的回答来解释什么是I/O多路复用。假设你是一个老师，让30个学生解答一道题目，然后检查学生做的是否正确，你有下面几个选择：

• 第一种选择：按顺序逐个检查，先检查A，然后是B，之后是C、D。。。这中间如果有一个学生卡住，全班都会被耽误。这种模式就好比，你用循环挨个处理socket，根本不具有并发能力。

• 第二种选择：你创建30个分身，每个分身检查一个学生的答案是否正确。这种类似于为每一个用户创建一个进程或者- 线程处理连接。

• 第三种选择，你站在讲台上等，谁解答完谁举手。这时C、D举手，表示他们解答问题完毕，你下去依次检查C、D的答案，然后继续回到讲台上等。此时E、A又举手，然后去处理E和A。

第一种就是阻塞IO模型，第三种就是I/O复用模型。

多路复用模型

Linux系统有三种方式实现IO多路复用：select、poll和epoll。

例如epoll方式是将用户socket对应的fd注册进epoll，然后epoll帮你监听哪些socket上有消息到达，这样就避免了大量的无用操作。此时的socket应该采用非阻塞模式。

这样，整个过程只在进行select、poll、epoll这些调用的时候才会阻塞，收发客户消息是不会阻塞的，整个进程或者线程就被充分利用起来，这就是事件驱动，所谓的reactor模式。

6. Redis为什么早期选择单线程？

官方解释：https://redis.io/topics/faq

官方FAQ表示，因为Redis是基于内存的操作，CPU成为Redis的瓶颈的情况很少见，Redis的瓶颈最有可能是内存的大小或者网络限制。

如果想要最大程度利用CPU，可以在一台机器上启动多个Redis实例。

PS：网上有这样的回答，吐槽官方的解释有些敷衍，其实就是历史原因，开发者嫌多线程麻烦，后来这个CPU的利用问题就被抛给了使用者。

同时FAQ里还提到了， Redis 4.0 之后开始变成多线程，除了主线程外，它也有后台线程在处理一些较为缓慢的操作，例如清理脏数据、无用连接的释放、大 Key 的删除等等。

7.Redis6.0使用多线程是怎么回事?

Redis不是说用单线程的吗？怎么6.0成了多线程的？

Redis6.0的多线程是用多线程来处理数据的读写和协议解析，但是Redis执行命令还是单线程的。

 

这样做的⽬的是因为Redis的性能瓶颈在于⽹络IO⽽⾮CPU，使⽤多线程能提升IO读写的效率，从⽽整体提⾼Redis的性能。

持久化

8.Redis持久化⽅式有哪些？有什么区别？

Redis持久化⽅案分为RDB和AOF两种。

 

RDB

RDB持久化是把当前进程数据生成快照保存到硬盘的过程，触发RDB持久化过程分为手动触发和自动触发。

RDB⽂件是⼀个压缩的⼆进制⽂件，通过它可以还原某个时刻数据库的状态。由于RDB⽂件是保存在硬盘上的，所以即使Redis崩溃或者退出，只要RDB⽂件存在，就可以⽤它来恢复还原数据库的状态。

手动触发分别对应save和bgsave命令:

 

• save命令：阻塞当前Redis服务器，直到RDB过程完成为止，对于内存比较大的实例会造成长时间阻塞，线上环境不建议使用。

• bgsave命令：Redis进程执行fork操作创建子进程，RDB持久化过程由子进程负责，完成后自动结束。阻塞只发生在fork阶段，一般时间很短。

以下场景会自动触发RDB持久化：

• 使用save相关配置，如“save m n”。表示m秒内数据集存在n次修改时，自动触发bgsave。

• 如果从节点执行全量复制操作，主节点自动执行bgsave生成RDB文件并发送给从节点

• 执行debug reload命令重新加载Redis时，也会自动触发save操作

• 默认情况下执行shutdown命令时，如果没有开启AOF持久化功能则自动执行bgsave。

AOF

AOF（append only file）持久化：以独立日志的方式记录每次写命令， 重启时再重新执行AOF文件中的命令达到恢复数据的目的。AOF的主要作用是解决了数据持久化的实时性，目前已经是Redis持久化的主流方式。

AOF的工作流程操作：命令写入 （append）、文件同步（sync）、文件重写（rewrite）、重启加载 （load）

 

流程如下：

1）所有的写入命令会追加到aof_buf（缓冲区）中。

2）AOF缓冲区根据对应的策略向硬盘做同步操作。

3）随着AOF文件越来越大，需要定期对AOF文件进行重写，达到压缩 的目的。

4）当Redis服务器重启时，可以加载AOF文件进行数据恢复。

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