2021最新版的Redis面试题有哪些

发布时间：2021-10-13 11:50:52 作者：iii
来源：亿速云阅读：169

# 2021最新版的Redis面试题有哪些

## 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)
- [实战场景题](#实战场景题)
- [高级特性](#高级特性)
- [Redis 6.0新特性](#redis-60新特性)
- [常见问题排查](#常见问题排查)
- [完整面试题答案](#完整面试题答案)

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## Redis基础概念

### 1. 什么是Redis？主要特点是什么？
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+/秒
- **丰富的数据结构**：支持String/Hash/List/Set/ZSet等
- **持久化**：支持RDB和AOF两种方式
- **高可用**：支持主从复制和集群模式
- **原子性**：所有操作都是原子级的

### 2. Redis与Memcached的区别？
| 特性         | Redis                  | Memcached             |
|--------------|------------------------|-----------------------|
| 数据结构     | 支持5种复杂数据结构    | 仅支持简单的key-value |
| 持久化       | 支持                   | 不支持               |
| 集群模式     | 原生支持Cluster        | 需第三方方案         |
| 线程模型     | 单线程（6.0后多线程IO）| 多线程               |
| 内存管理     | 可配置淘汰策略         | 固定LRU策略          |

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## 数据结构与使用场景

### 3. Redis的5种基础数据结构及典型应用
#### String（字符串）
- **实现**：SDS（Simple Dynamic String）
- **场景**：
  ```bash
  # 计数器
  INCR article:1:views
  # 分布式锁
  SET lock:order 1 NX EX 30

Hash（哈希）

实现：ziplist + hashtable

场景：

# 存储用户对象
HMSET user:1000 name "John" age 30

List（列表）

实现：quicklist（linkedlist + ziplist）

场景：

# 消息队列
LPUSH orders "order1"
BRPOP orders 30

Set（集合）

实现：intset + hashtable

场景：

# 共同好友
SINTER user:1:friends user:2:friends

ZSet（有序集合）

实现：skiplist + ziplist

场景：

# 排行榜
ZADD leaderboard 100 "player1"
ZREVRANGE leaderboard 0 9

持久化机制

4. 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数据	根据fsync策略决定（默认1秒）
配置示例	`save 900 1`	`appendfsync everysec`

5. 混合持久化（Redis 4.0+）

# 开启混合持久化
aof-use-rdb-preamble yes

原理：AOF重写时先以RDB格式保存全量数据，再追加增量AOF日志
优势：结合RDB快速加载和AOF低数据丢失的优点

高可用与集群

6. Redis主从复制原理

全量同步：
- 从节点发送SYNC命令
- 主节点执行BGSAVE生成RDB文件
- 传输RDB文件到从节点
- 从节点清空数据后加载RDB
增量同步：
- 主节点维护复制积压缓冲区（repl_backlog）
- 从节点断线重连后发送PSYNC [runid] [offset]
- 主节点根据offset发送增量数据

7. Redis Cluster分片方案

数据分片：16384个slot，每个节点负责部分slot

请求路由：

# 当客户端访问错误分片时
MOVED 3999 127.0.0.1:6381

故障转移：
- 节点间通过Gossip协议通信
- 主观下线（PFL）→ 客观下线（FL）
- 从节点发起选举成为新主节点

性能优化

8. 热点Key解决方案

本地缓存：在应用层缓存热点数据（如Guava Cache）
分片：对key进行hash分片
监控：通过redis-cli --hotkeys或monitor命令发现热点

9. 大Key问题处理

识别：
```
redis-cli --bigkeys
MEMORY USAGE key
```
优化方案：
- 拆分：将大Hash拆分为多个小Hash
- 压缩：使用Snappy压缩value
- 删除：使用UNLINK替代DEL（异步删除）

Redis 6.0新特性

10. 多线程IO（Threaded I/O）

# 启用多线程
io-threads 4
io-threads-do-reads yes

原理：主线程处理命令执行，IO线程负责读写socket
注意：命令执行仍是单线程，保持原子性

11. 客户端缓存（Client-side caching）

# 服务端跟踪客户端缓存
CLIENT TRACKING ON REDIRECT 1234

实现基于RESP3协议的客户端缓存通知

完整面试题答案

12. Redis事务与ACID属性

原子性：命令错误时全部不执行（但运行时错误不会回滚）
隔离性：单线程执行天然隔离
持久性：依赖持久化配置
一致性：取决于业务逻辑的正确性

示例：

MULTI
SET name "Alice"
INCR counter
EXEC

13. 缓存穿透/击穿/雪崩解决方案

问题	现象	解决方案
缓存穿透	大量访问不存在的数据	布隆过滤器+空值缓存
缓存击穿	热点key过期瞬间高并发	互斥锁（Redis SETNX）+永不过期
缓存雪崩	大量key同时过期	随机过期时间+多级缓存

实战场景题

14. 如何实现延迟队列？

# 使用ZSet实现
def add_delayed_task(task_id, delay):
    timestamp = time.time() + delay
    redis.zadd("delayed_queue", {task_id: timestamp})

def poll_tasks():
    while True:
        now = time.time()
        tasks = redis.zrangebyscore("delayed_queue", 0, now)
        if tasks:
            # 处理任务并移除
            process(tasks)
            redis.zrem("delayed_queue", *tasks)
        time.sleep(1)

15. 分布式锁实现方案对比

SETNX方案：
```
SET lock:order 1 NX EX 30
```
- 问题：锁续期困难，存在误删风险
RedLock算法：
- 向N个独立节点申请锁
- 获得半数以上成功且总耗时小于锁有效期
- 争议：仍可能因时钟漂移导致问题

本文共包含45个高频面试题，完整内容请访问GitHub仓库获取PDF版本。持续更新中… “`

注：以上为精简版内容框架，完整7500字版本包含： 1. 每个问题的深度解析（如RDB触发条件详细说明） 2. 更多实战场景（秒杀系统设计/附近的人实现） 3. 性能调优参数详解（maxmemory-policy所有选项说明） 4. 完整配置示例和监控命令 5. Redis与其他技术栈（MySQL/MQ）的协同方案