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【面试题系列】 Redis 核心面试题(二)答案

article 2025/3/14 0:48:42

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本文主要介绍Redis 的面试题，涵盖持久化、集群、缓存策略、事务等方面

一、持久化机制

1. RDB 与 AOF 的核心区别及适用场景？

答案：

特性	RDB	AOF
存储内容	内存快照（二进制文件）	写命令日志（文本格式）
数据完整性	可能丢失最后一次快照后的数据	可配置 `everysec` 保证秒级丢失
恢复速度	快（直接加载二进制文件）	慢（需重放所有命令）
文件大小	小（压缩）	大（未压缩）
适用场景	定期全量备份，快速恢复	实时备份，数据完整性要求高

混合持久化（Redis 4.0+）：
AOF 重写时会将 RDB 快照写入文件开头，结合两者优势。

2. RDB 快照触发机制有哪些？

答案：

自动触发：
- 满足 save 配置条件（如 save 60 1000）。
- 执行 flushall 命令。
- 主从复制时主节点生成快照。
手动触发：
- SAVE（阻塞主线程）。
- BGSAVE（后台 fork 子进程生成快照）。

二、集群与高可用

3. Redis Cluster 节点通信机制是什么？

答案：

Gossip 协议：节点通过周期性广播 PING/PONG 消息同步集群状态。
消息类型：
- MEET：邀请新节点加入集群。
- PONG：响应请求或广播自身状态。
- FAIL：标记节点为下线。
节点握手：新节点加入时需与至少一个已知节点通信，逐步同步整个集群的槽位映射。

4. Redis Sentinel 如何实现故障转移？

答案：

监控：Sentinel 定期向主从节点发送 PING 检测存活状态。
主观下线（SDOWN）：若节点超时未响应，标记为 SDOWN。
客观下线（ODOWN）：半数以上 Sentinel 确认节点不可达时，标记为 ODOWN。
选举领导者：Sentinel 通过 Raft 协议选举主节点。
故障转移：
- 提升某个从节点为主节点。
- 其他从节点重新指向新主节点。
- 通知客户端新主节点地址。

三、缓存策略

5. 缓存穿透、缓存雪崩、缓存击穿的区别与解决方案？

答案：

问题	描述	解决方案
穿透	查询不存在的数据，直接打到数据库	布隆过滤器、空值缓存（设置短过期时间）
雪崩	大量缓存同时过期，数据库压力激增	随机过期时间、加锁限流、二级缓存
击穿	热点数据过期瞬间，大量请求打到数据库	互斥锁（`SETNX`）、永不过期（异步更新）

Java 示例（布隆过滤器）：

BloomFilter<String> bloomFilter = BloomFilter.create(
    Funnels.stringFunnel(Charset.defaultCharset()), 
    1000000, 0.01); // 100万容量，误差率1%
if (!bloomFilter.mightContain(key)) {
    return null; // 直接返回，避免查数据库
}

6. Redis 内存淘汰策略中 LRU 和 LFU 的区别？

答案：

LRU（Least Recently Used）：淘汰最久未使用的键。
LFU（Least Frequently Used）：淘汰访问频率最低的键。
Redis 实现：
- LRU 使用近似算法（随机采样+淘汰最旧）。
- LFU 通过 logc（访问频率） 和 lru（最近访问时间） 综合判断。
适用场景：
- LRU 适合热点数据不明显的场景。
- LFU 适合长期低频但短期高频的键（如促销活动商品）。

四、事务与并发控制

7. Redis 事务的原子性如何保证？

答案：
Redis 事务不保证原子性，但通过以下机制提供部分保证：

入队阶段：所有命令先放入队列，若语法错误则整个事务被取消。
执行阶段：命令按顺序执行，中途出错不回滚，但后续命令仍执行。
WATCH 机制：通过乐观锁监控键变化，若被修改则事务失败。

示例（WATCH 实现 CAS）：

jedis.watch("balance");
String balance = jedis.get("balance");
if (Integer.parseInt(balance) >= 100) {
    Transaction tx = jedis.multi();
    tx.decrBy("balance", 100);
    List<Object> result = tx.exec();
    if (result == null) {
        // 数据被修改，重试逻辑
    }
}
jedis.unwatch();

8. Redis 如何实现乐观锁？

答案：

WATCH/MULTI/EXEC：
- 监控指定键，若事务执行前键被修改，EXEC 返回 null。
Check-and-Set（CAS）：
- 使用 GETSET 或 SET key value NX 实现条件更新。
版本号机制：
- 对每个键维护版本号，更新时校验版本号是否匹配。

五、实战优化

9. Redis 连接池的配置参数有哪些？

答案：

MaxTotal：最大连接数（默认 8）。
MaxIdle：最大空闲连接数（默认 8）。
MinIdle：最小空闲连接数（默认 0）。
MaxWaitMillis：获取连接的最大等待时间（默认 -1，无限等待）。
TestOnBorrow：获取连接时是否测试连通性（默认 false）。

Java 配置示例（JedisPoolConfig）：

JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
config.setMaxTotal(100);
config.setMaxIdle(20);
config.setTestOnBorrow(true);
JedisPool jedisPool = new JedisPool(config, "localhost", 6379);

10. 如何监控 Redis 的内存使用情况？

答案：

命令行工具：
- INFO memory：查看内存使用统计。
- MEMORY USAGE key：查看单个键的内存占用。
可视化工具：
- RedisInsight、Prometheus + Grafana。
关键指标：
- used_memory：已使用内存。
- mem_fragmentation_ratio：内存碎片率（理想值 1.0-1.5）。
- evicted_keys：被淘汰的键数量。