Redis面试精讲：持久化、缓存策略与实战解析

"这份PDF文件主要涵盖了Java架构面试中关于Redis的高频面试题，包括Redis的持久化机制、缓存问题、数据类型、内部结构、单线程模式、集群方案、性能问题、线程模型、原子性、事务、分布式锁等核心知识点。此外，还提到了Memcache与Redis的对比以及多机部署中数据一致性的问题。" **1、Redis持久化机制** Redis提供两种持久化方式：RDB（快照）和AOF（Append Only File）。RDB在指定时间间隔内对内存数据做快照保存，生成dump.rdb文件；AOF记录每次写操作，重启时执行这些命令以恢复数据。当两者同时启用时，优先使用AOF恢复数据。 **2、缓存问题** - **缓存雪崩**：大量缓存同时失效，导致所有请求直接打到数据库，造成系统崩溃。解决方法包括设置合理的过期时间、使用互斥锁、增加缓存的冗余备份等。 - **缓存穿透**：查询的数据在数据库中不存在，导致缓存和数据库都无法命中，可能导致数据库被频繁查询。解决方案有布隆过滤器、设置空值缓存等。 - **缓存预热**：在系统上线前或大规模请求前，预先加载部分或全部缓存，减少对数据库的压力。 - **缓存更新**：当数据更新时，需要同步更新缓存，有更新后立即删除缓存、使用版本号或CAS（Compare and Swap）等方式。 - **缓存降级**：在系统压力过大时，为保证核心业务，降低非核心业务的缓存服务质量。 **3、Memcache与Redis的区别** Memcache是简单的Key-Value存储，只支持基本数据类型；Redis则提供了丰富的数据结构，如字符串、哈希、列表、集合、有序集合，并支持持久化、主从复制、事务、发布订阅等高级功能。 **4、Redis单线程模式** Redis使用单线程处理客户端的所有请求，避免了线程切换的开销，提高了效率。但其并发能力受限于CPU，可通过多核CPU上的多实例部署来提升处理能力。 **5、Redis数据类型及使用场景** - 字符串：基础类型，可存储简单文本或数字。 - 哈希：存储键值对，适合表示对象。 - 列表：有序数据集合，常用于消息队列。 - 集合：无序且不重复元素集合，可用于交集、并集、差集操作。 - 有序集合：与集合类似，但元素有分数，可用于排名等场景。 **6、Redis内部结构** Redis内部使用字典、链表、压缩表、整数数组、双向链表等多种数据结构存储数据，优化内存使用。 **7、Redis集群方案** 常见的集群方案有哨兵系统、Redis Cluster，用于数据分片、故障转移、负载均衡。 **8、Redis数据一致性** 在多机部署中，通过主从复制和一致性算法（如Paxos、Raft）保证数据一致性。 **9、Redis性能问题与解决方案** 性能问题可能包括内存管理、网络延迟、磁盘I/O等，解决方案包括优化数据结构、合理设置过期时间、使用pipeline批量处理命令、限制客户端连接数等。 **10、Redis线程模型** Redis的线程模型是单线程模型，但在IO操作（如网络读写）上使用了epoll事件模型，实现了高效的非阻塞IO。 **11、Redis原子性** Redis操作是原子性的，因为所有命令都在主线程中顺序执行，不会被打断。 **12、Redis事务** Redis的事务不支持回滚，但可以确保一组命令的顺序执行。 **13、Redis分布式锁** Redis可通过setnx命令或Redlock算法实现分布式锁，用于控制并发访问。 以上知识点是Java架构面试中关于Redis的常见问题，理解并掌握这些内容有助于提升面试者的技术深度和广度。