Redis面试深度解析：数据结构、高并发与分布式特性

Redis面试专题及答案（下）主要探讨了Redis与Memcached之间的关键区别，以及Redis在高并发场景下的优势。首先，它们的区别体现在以下几个方面： 1. 数据结构支持：Redis除了常见的键值对（Key-Value）存储外，还支持多种数据结构，如字符串、哈希、列表、集合和有序集合等，这使得它在处理复杂数据类型时更具灵活性。而Memcached主要局限于简单的Key-Value存储。 2. 存储和持久化：Redis支持虚拟内存扩展和持久化，包括RDB（持久化快照）和AOF（日志模式），能更好地应对内存压力，并提供数据恢复能力。相比之下，Memcached不支持持久化，数据一旦服务器重启，未写入内存的数据就会丢失。 3. 功能扩展：Redis除了基本的缓存功能外，还能用于消息队列和分布式锁，如通过lua脚本实现复杂的业务逻辑。而Memcached更适合单一的缓存场景。 关于Redis的主从复制，它是通过主节点定期将内存数据快照发送给从节点，同时记录操作日志并逐条发送给从节点进行同步。这样在主节点故障时，可以从多个从节点中快速恢复服务。 Redis的集群模式（Redis Cluster）采用客户端分片、代理分片（如Twemproxy和Codis）以及路由查询分片技术。其中，Redis Cluster内部的分片是基于虚拟槽的机制，每个槽由一个Master节点负责，通过位图管理槽所有权，易于扩展和维护。 分布式锁在Redis中通常是通过原子操作（如SETNX和GETSET）配合时间戳来实现，确保锁的公平性和超时释放。虽然Zookeeper（ZK）也是一个强大的分布式协调工具，但设计分布式锁时，Redis的单线程模型有助于避免锁竞争带来的性能损耗，而ZK通常会使用更复杂的协调机制。 总结来说，Redis在高并发场景下的优势在于其丰富的数据结构支持、持久化和集群管理能力，以及对分布式锁和复杂业务逻辑的支持。这些特性使其在很多应用场景中表现出色，尤其是在处理实时性要求高的业务中。而Memcached则更专注于简单的缓存，适用于对数据一致性要求较低的场景。