Redis必问面试题深度解析（2024硬核版）

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于 2025-04-22 17:49:09 发布

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文章标签： redis bootstrap 数据库

本文链接：https://blog.csdn.net/bytebard/article/details/147427101

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一、Redis为什么是面试必考题？🔥

作为互联网公司的"标配缓存中间件"，Redis的面试出现率高达87%！（数据来自拉勾2023统计）特别是在高并发场景下，Redis就像系统的"速效救心丸"，没它分分钟系统崩溃。今天咱们就掰开揉碎了讲透Redis面试高频考点，看完保你面试官直呼内行！

二、数据结构灵魂拷问篇

1. Redis为什么把字符串叫SDS？

面试官最爱问：“知道C语言字符串吧？Redis的字符串和它有什么区别？”

这里藏着Redis的第一个设计哲学！传统C字符串有三大致命伤：

获取长度要遍历（O(n)时间复杂度）
容易缓冲区溢出
只能存文本

Redis的SDS（Simple Dynamic String）结构直接解决所有痛点：

struct sdshdr {
    int len;    // 已用字节数
    int free;   // 未用字节数
    char buf[]; // 字节数组
};

（敲黑板）关键优势：

O(1)获取字符串长度
自动扩容防溢出（预分配策略）
二进制安全（可以存图片等二进制数据）

2. Zset底层怎么同时支持排序和快速查询？

死亡追问：“跳表这么低效的结构，Redis为什么还要用？”

先看Zset的双引擎结构：

跳表（SkipList）负责范围查询
哈希表（Dict）负责单键查询

举个栗子🌰：当执行ZRANGE salary 0 -1 WITHSCORES时：

跳表的层结构快速定位范围起点
沿着最底层链表遍历获取范围数据

而执行ZSCORE user123时：

哈希表O(1)时间复杂度直接命中

（划重点）跳表在Redis中的神优化：

最大层数限制为32层（足够支撑2^64元素）
随机层数生成算法（越高的层数概率越小）
每个节点包含多个前进指针和跨度值

三、持久化机制终极之战

3. AOF重写会阻塞主线程吗？

陷阱题警告：“都说Redis是单线程，那AOF重写会不会导致服务不可用？”

这里涉及Redis的"影分身之术"——fork操作：

主进程fork出子进程（copy-on-write）
子进程遍历内存生成新AOF文件
期间主进程继续处理命令（同时记录到AOF缓冲区）
重写完成后追加缓冲区内容

（避坑指南）可能出现的阻塞情况：

fork瞬间内存过大导致阻塞（20GB内存约200ms）
机械硬盘写入速度跟不上
AOF重写缓冲区溢出

4. RDB和AOF混合模式怎么选？

2024年最新实践方案：

线上环境建议开启混合模式（Redis4.0+）
RDB做全量备份（例如每天1次）
AOF做增量备份（每秒刷盘）
灾难恢复时先加载RDB再重放AOF

配置示例：

save 900 1
save 300 10
aof-use-rdb-preamble yes

四、集群方案灵魂三问

5. 数据分片怎么保证均匀分布？

当面试官抛出：“你们Redis集群的hot key问题怎么解决的？”

分四个层次回答：

基础层：哈希槽分配（16384个slot）
协议层：MOVED/ASK重定向机制
客户端层：SmartClient缓存路由表
业务层：对热点key添加随机后缀（例：cart:123 -> cart:123_{1…N}）

（实战技巧）使用redis-cli检查槽分配：

redis-cli --cluster check 127.0.0.1:7000

6. 脑裂问题怎么破？

CAP理论在Redis集群中的具象化体现，解决方案三部曲：

配置min-slaves-to-write（至少写入N个从节点）
设置合理的cluster-node-timeout（建议10-15秒）
部署哨兵集群的quorum值要大于一半

五、缓存问题处理指南

7. 缓存雪崩 vs 击穿 vs 穿透

用一张表格说清区别：

	雪崩	击穿	穿透
触发条件	大量key同时失效	单个热点key失效	查询不存在的数据
解决方案	随机过期时间	永不过期+互斥锁	布隆过滤器
防御等级	集群部署+本地缓存	多级缓存	参数校验

（血泪教训）布隆过滤器的坑：

误判率计算（公式：(1-e^(-kn/m))^k）
不支持删除操作（考虑Counting Bloom Filter）
空间估算（100万元素/1%误判率约需958KB）

六、实战编程题精选

8. 用Redis实现分布式锁

2024年最新正确姿势：

-- 加锁脚本
local key = KEYS[1]
local value = ARGV[1]
local ttl = ARGV[2]
if redis.call('setnx', key, value) == 1 then
    redis.call('pexpire', key, ttl)
    return 1
else
    -- 检查是否是自己加的锁
    if redis.call('get', key) == value then
        redis.call('pexpire', key, ttl)
        return 1
    end
end
return 0