Redis面试深度解析：对比Memcached、主从复制、集群模式与分布式锁设计

"Redis面试专题文档包含了Redis与Memcached的区别，Redis主从复制及集群模式的实现，以及Redis键的寻址方式，并讨论了如何利用Redis设计分布式锁以及与Zookeeper实现分布式锁的对比。" 在面试中，Redis与Memcached的比较是一个常见的话题。Redis与Memcached的主要区别在于： 1. 数据结构：Redis支持丰富的数据结构如字符串、哈希、列表、集合和有序集合，而Memcached仅支持简单的键值对存储。 2. 内存管理：Redis使用虚拟内存策略，允许部分数据溢写到磁盘，而Memcached的数据全存在内存中，不支持持久化。 3. 复制与恢复：Redis可以通过RDB或AOF实现数据持久化，用于灾难恢复；而Memcached没有内置的持久化机制。 4. 并发处理：Redis采用单线程模型处理请求，但在高并发场景下，由于避免了线程上下文切换，反而可能比多线程的Memcached效率更高，因为后者在处理并发请求时可能会因加锁操作而引入额外开销。 Redis主从复制是通过主节点生成RDB快照并发送给从节点，然后从节点恢复数据。后续主节点每次更新数据时，会通过命令传播将变更发送给从节点。Redis集群模式通常采用分片策略，如Redis-Cluster，它使用槽分区，将数据分布到多个节点，每个节点负责一部分槽，提供透明的数据路由。 Redis的键寻址是通过一致性哈希算法实现的，这使得键可以均匀地分布在各个节点上，从而在添加或删除节点时尽量减少数据迁移。在Redis-Cluster中，槽分配到节点，而节点使用位序列来标记其负责的槽。 设计分布式锁时，Redis提供了实现思路，例如： 1. 使用`SETNX`命令尝试设置锁，附带超时时间，成功设置则获取锁。 2. 其他线程通过`GET`检查锁是否超时，如果超时，更新锁的超时时间。 3. 使用`GETSET`获取并设置新的超时时间，如果返回的旧值与预期一致，则获取锁。 相比之下，Zookeeper也能实现分布式锁，通过创建临时顺序节点并监听节点变化，竞争最小序号的节点来获得锁。两者区别在于： 1. Redis分布式锁基于值的原子性操作，而Zookeeper基于节点操作的原子性。 2. Redis锁的释放依赖客户端的正确操作，而Zookeeper会在客户端断开连接时自动释放锁，更健壮。 3. Redis锁在高并发下可能存在竞态条件，而Zookeeper能更好地解决这个问题。 4. Redis锁的超时机制可能导致锁无法及时释放，Zookeeper通过临时节点避免此问题。 综合以上，了解这些知识点对于理解和应对Redis相关的面试问题至关重要。