Redis面试深度解析：主从复制、集群模式与分布式锁

"Redis面试专题.pdf" Redis是一种高性能的键值存储系统，常用于缓存和数据库场景，尤其在高并发环境下表现出色。以下是对Redis的一些关键知识点的详细解释： 1. Redis与Memcached的区别： - 数据类型：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。 - 内存管理：Redis可以使用虚拟内存，当物理内存不足时，部分数据会被交换到磁盘。同时，Redis支持持久化，通过RDB或AOF（Append Only File）实现数据在磁盘上的保存，以防止数据丢失。Memcached则不具备这些特性。 - 复制与备份：Redis支持主从复制，提供数据备份和故障恢复。而Memcached没有内置的数据复制机制。 - 功能扩展：Redis可以作为消息队列使用，支持发布/订阅模式，而Memcached不支持。 2. 主从复制实现： - 主节点定期生成数据快照并发送给从节点，从节点恢复数据到内存。 - 新数据通过主节点的日志（Redis的AOF或RDB）发送给从节点，从节点应用这些操作以保持数据同步。 3. 集群模式实现： - Redis集群采用分片（Sharding）策略，将数据分布在多个节点上。 - 分片方式包括：客户端分片、基于代理的分片（如Twemproxy和Codis）以及路由查询分片（如Redis-Cluster）。 - Redis-Cluster使用虚拟槽（Virtual Slots）概念，将16384个槽均匀分配给各Master节点，槽与节点之间的映射关系可以根据需求动态调整。 4. Redis分布式锁设计： - 使用`SETNX`命令尝试设置键，如果不存在，则设置成功，返回true，即获得锁。 - 通过`GET`检查锁的过期时间，如果已过期，则尝试更新过期时间。 - 使用`GETSET`原子性地更新过期时间，如果返回的旧值不是预期的值，说明锁已被其他线程获取。 5. ZooKeeper实现分布式锁： - 创建临时顺序节点表示请求锁的客户端。 - 客户端监听比自己创建节点顺序小的节点，一旦这些节点消失（即其他客户端释放锁），则认为自己获得锁。 - 当客户端退出或异常时，临时节点会自动删除，释放锁。 Redis分布式锁与Zookeeper分布式锁的主要区别在于实现机制和性能： - Redis分布式锁基于键值存储，操作更为简单，但依赖于Redis的可用性。 - ZooKeeper分布式锁依赖于Zookeeper的强一致性，适用于更复杂的分布式协调场景，但操作相对复杂，且性能略低。 以上内容涵盖了Redis面试中常见的问题，包括Redis与Memcached的对比、主从复制和集群实现、分布式锁的设计等核心知识点。了解这些内容对于理解Redis的工作原理和优化应用非常重要。