面试 Redis 八股文十问十答第二期

作者：程序员小白条，个人博客

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redis__8">1）redis 一般都用在什么场景？

Redis（Remote Dictionary Server）通常用于以下场景：

缓存： Redis 可以作为缓存存储数据，可以帮助加速访问频繁的数据，减轻后端数据库的压力。
会话缓存： 用于存储用户的会话信息，可以帮助实现分布式会话管理，提高系统的扩展性和性能。
消息队列： Redis 的发布/订阅功能和列表数据类型可以用于实现简单的消息队列，用于解耦和异步处理任务。
计数器： Redis 的计数器功能可以用于实现各种计数场景，如网站访问量统计、点赞数统计等。
实时排行榜： Redis 的有序集合数据类型可以用于实现实时排行榜功能，如热门商品排行、热门搜索排行等。
分布式锁： Redis 的分布式锁功能可以用于实现分布式系统中的并发控制，确保多个客户端对共享资源的安全访问。

redis__19">2）redis 为什么这么快？

Redis 之所以快速，主要有以下几个方面的原因：

内存存储： Redis 将数据存储在内存中，读写速度非常快，因为内存的访问速度比磁盘快得多。
单线程模型： Redis 使用单线程模型，避免了多线程之间的线程切换开销和锁竞争，提高了处理请求的效率。
非阻塞 I/O： Redis 使用了非阻塞 I/O 多路复用机制，通过一个线程来管理多个客户端连接，减少了网络 I/O 的开销。
高效的数据结构： Redis 提供了丰富的数据结构，如字符串、列表、哈希表、集合、有序集合等，可以更加高效地存储和操作数据。

redis_60__28">3）redis 为什么要设计成单线程？6.0 不是变成多线程了吗？

Redis 最初设计为单线程的主要原因是为了简化实现和提高性能。单线程模型避免了多线程之间的线程切换开销和锁竞争，同时利用了操作系统的非阻塞 I/O 多路复用机制，提高了处理请求的效率。

在 Redis 6.0 中引入了多线程支持，主要是为了充分利用多核处理器的性能。但是这并不意味着 Redis 的设计变成了多线程。多线程模型在某些场景下可能会提高并发能力，但也增加了复杂性和风险，比如线程间的同步与通信、锁竞争等问题。因此，Redis 6.0 仍然采用了单线程和多进程的混合模型，其中单线程处理网络 I/O 和协议解析，而后端任务通过多个线程执行，这样既保留了单线程模型的优势，又能充分利用多核处理器的性能。

redis__34">4）redis 常见的数据类型有哪些？

Redis 支持多种数据类型，每种数据类型都有不同的特点和用途。常见的数据类型包括：

字符串（String）： 最基本的数据类型，可以存储字符串、整数或者浮点数。
哈希表（Hash）： 类似于字典，可以存储多个键值对，每个键值对都是一个字段和对应的值。
列表（List）： 类似于链表，可以存储多个有序的元素，支持头部和尾部的插入、删除操作。
集合（Set）： 类似于集合，可以存储多个不重复的元素，支持并集、交集、差集等操作。
有序集合（Sorted Set）： 类似于有序集合，可以存储多个元素，并为每个元素分配一个分数，元素根据分数排序。

redis__44">5）详细说说 redis 跳表的实现？

Redis 中的跳表（Skip List）是一种有序数据结构，可以用来实现有序集合（Sorted Set）。跳表通过在原始链表的基础上添加多层索引，以提高查找效率。

跳表的实现主要包括以下几个步骤：

节点结构： 跳表中的每个节点包含多个指针，指向同一层中下一个节点和下一层中相同位置的节点。
头部节点： 跳表有一个头部节点，它不存储任何数据，只作为入口节点。
层级索引： 跳表中的每个节点都可能有多个层级索引，每个层级索引都是一个链表节点，它指向下一个节点。
插入操作： 在插入新元素时，需要按照一定的规则确定元素应该插入的层级，然后更新相应的索引。
删除操作： 删除元素时，需要找到对应的节点并删除，同时更新索引。
查找操作： 通过跳表的索引结构，可以快速定位到待查找元素的大致位置，然后在对应层级的链表中进行查找。

跳表的时间复杂度为 O(log n)，与平衡二叉树的性能相当，但实现起来比较简单，并且不需要像平衡二叉树那样复杂的平衡操作。

redishash59">6）redis 的 hash 可以详细讲讲吗？

Redis 的哈希表（Hash）是一种类似于字典的数据结构，可以存储多个键值对，每个键值对都是一个字段和对应的值。Redis 的哈希表支持以下操作：

添加字段（HSET）： 将指定字段的值设置为指定的值。
获取字段值（HGET）： 获取指定字段的值。
删除字段（HDEL）： 删除指定字段。
判断字段是否存在（HEXISTS）： 判断指定字段是否存在。
获取所有字段（HKEYS）： 获取哈希表中的所有字段。
获取所有值（HVALS）： 获取哈希表中的所有值。

哈希表在 Redis 中的内部实现使用了类似于字典的结构，具体来说，它使用了哈希表和链表相结合的方式来实现，其中哈希表用于快速查找字段，链表用于解决哈希冲突。在 Redis 中，哈希表的扩容操作采用了渐进式 rehash 策略，即在扩容过程中仍然可以对哈希表进行读写操作，减少了扩容过程的阻塞时间。

redismemcached72">7）redis 和 memcached 有什么区别？

数据类型支持： Redis支持更丰富的数据类型，如字符串、哈希、列表、集合、有序集合等，而Memcached只支持简单的键值对存储。
持久化： Redis支持持久化，可以将数据保存到磁盘上，而Memcached不支持持久化。
数据复杂度： Redis对于更复杂的数据处理（如排序、范围查找等）更友好，而Memcached更适合简单的键值缓存。
内存管理： Redis采用多种内存管理技术，可以更灵活地控制内存的使用，而Memcached的内存管理相对简单。

redis__79">8）redis 可以实现事务吗？

是的，Redis 支持事务。Redis 的事务通过 MULTI、EXEC、WATCH、DISCARD 等命令实现。在事务中，客户端可以将多个命令组合在一起，然后一次性发送给 Redis 服务器执行。Redis 在执行事务期间会将命令序列化，保证事务的原子性。如果在 EXEC 执行之前，有被 WATCH 监控的键发生了变化，那么事务将被打断。

redis__83">9）redis 的过期策略可以说说吗？

Redis 的过期策略主要有两种：

定时删除： Redis 使用一个定时器（每秒执行10次）来检查键是否过期，过期的键会被定期删除。
惰性删除： 当访问一个键时，Redis 会先检查该键是否过期，如果过期则删除。这种策略可以节省内存，但会增加访问时的延迟。

redis__90">10）redis 的内存淘汰策略有哪些？

当内存不足时，Redis 可以通过一些策略来淘汰部分数据以释放内存，常见的内存淘汰策略包括：

LRU（Least Recently Used）： 淘汰最近最少使用的键。
LFU（Least Frequently Used）： 淘汰最不经常使用的键。
TTL（Time To Live）： 淘汰具有过期时间的键。
随机淘汰： 随机选择一些键进行淘汰。

开源项目地址：https://gitee.com/falle22222n-leaves/vue_-book-manage-system

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