Redis高频面试题:从入门到源码的降维打击指南(2024火力全开版)

一、Redis为什么能扛住百万并发?(灵魂拷问)

暴击三连问:单线程怎么处理高并发?多路复用到底复用了个啥?为什么说Redis6.0颠覆了传统认知?

别被"单线程"骗了!!!Redis的IO多路复用才是真核武器(epoll/kqueue黑科技),这个机制能让单个线程同时监控成千上万个socket连接。就像快递驿站老板同时接几十个电话,但实际取件还是得一个个来(单线程执行命令)。

不过注意!!!Redis6.0开始搞了多线程IO(只是网络IO部分哦),执行命令还是单线程——这波操作既保住了线程安全,又把网络吞吐量提升了3倍+!

二、持久化机制:AOF重写暗藏杀机

死亡连环问:RDB和AOF怎么选?AOF重写会阻塞服务吗?混合持久化是啥骚操作?

  • RDB快照:就像定时拍照,bgsave时fork子进程(内存翻倍警告!)
  • AOF日志:每句操作都记日记(注意fsync策略!always/everysec/no)
  • 混合模式(Redis4.0+):RDB快照+AOF增量,鱼和熊掌我都要!

但小心AOF重写的坑!!!当AOF文件过大时,重写过程可能导致内存暴涨(原AOF+新AOF同时存在),记得监控aof_rewrite_buffer_size

三、缓存三大恶魔:穿透、击穿、雪崩(必考题)

1. 缓存穿透:请求直插数据库

  • 症状:疯狂查不存在的数据(比如id=-1)
  • 必杀技:布隆过滤器+空值缓存(设置短过期时间)

2. 缓存击穿:热点数据突然暴毙

  • 高危场景:明星离婚新闻的缓存key刚好过期
  • 神操作:互斥锁(Redis分布式锁)+永不过期+异步更新

3. 缓存雪崩:集体去世惨案

  • 诱因:大量key同时过期 or Redis宕机
  • 保命符:随机过期时间+集群部署+熔断降级

四、集群模式:从主从到Cluster的进化论

1. 主从复制(青铜段位)

  • 全量复制风暴:第一次同步时可能把网卡打爆!
  • 增量复制:基于repl_backlog_buffer的环形缓冲区

2. Sentinel哨兵(黄金段位)

  • 监控+选主+通知三件套
  • 脑裂风险:网络分区时可能出现双主(min-slaves配置是救命稻草)

3. Cluster集群(王者段位)

  • 数据分片:16384个slot,每个节点负责部分槽位
  • 迁移黑科技:MOVEDASK重定向的区别要分清!

五、源码级优化:内存管理玄学

夺命连环call:为什么字符串要叫SDS?ziplist和quicklist什么关系?跳跃表为什么不用红黑树?

  • SDS魔法

    struct sdshdr {
        int len;     // 已用长度
        int free;    // 剩余空间
        char buf[];  // 柔性数组
    };
    

    预分配+惰性释放,O(1)时间复杂度获取长度!

  • ziplist
    压缩列表是内存刺客(查询O(n)),适合小数据存储。当元素超过配置大小时,自动转成hashtable!

  • 跳跃表
    在zset实现中,跳表平均查询效率O(logN),且范围查询吊打红黑树!

六、Redis秒杀设计(实战核弹)

假设你要设计一个秒杀10台PS5的活动,Redis如何扛住10w并发?

  1. 库存预热:提前把库存扣到Redis(原子操作decr)
  2. 请求拦截
    • 令牌桶限流(别让请求直接打到Redis)
    • 用户维度频率控制(1人1次机会)
  3. 最终一致性
    • 异步消息队列同步数据库
    • 失败补偿机制(库存回滚)

注意!!!千万不要用keys *查数据(会引发生产事故),用scan命令慢慢游标遍历。大Key问题用memory usage命令检测,记得拆分成多个小Key!

七、Redis7.0隐藏彩蛋

2024年面试官可能挖的新坑:

  1. Function特性:像存储过程一样玩Lua脚本
  2. Multi-part AOF:AOF文件拆分管理
  3. ACL权限控制加强版:精细到命令级别的权限
  4. 新的过期算法:从主动+被动到自适应过期

最后送大家一个避坑口诀:
集群模式防脑裂,持久化要注意内存
缓存问题三板斧,源码底层要摸透
管道事务分得清,安全性能两手抓

记住,Redis玩得6,Offer拿到手软!遇到不会的问题,就把面试官往你熟悉的领域带(比如多说说你处理过的大规模缓存架构实战)~

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