本文整理了一套 Redis 最新高质量面试题，涵盖基础原理、核心数据结构、持久化机制、缓存策略、分布式特性、高可用部署以及性能优化等多个维度，适用于中高级开发者面试准备、系统学习和面试官出题参考。
一、基础原理篇
1. Redis 是单线程的吗？为什么还这么快？
解析：
Redis 主线程确实是单线程（使用 epoll 实现 IO 多路复用），但其性能高的原因包括：
- 所有数据结构操作都在内存中完成，速度快。
- 基于事件驱动机制（非阻塞 IO）。
- 单线程避免了线程切换开销和加锁问题。
- 使用高效的数据结构和命令操作（O(1) 或 O(logN)）。
2. Redis 支持哪些基本数据结构？
解析：
| 数据结构 | 描述 | 常用场景 |
|---|---|---|
| String | 字符串，最大 512MB | 缓存对象、计数器、Token |
| List | 双向链表 | 消息队列、任务队列 |
| Hash | 键值对集合 | 用户信息缓存 |
| Set | 无序集合 | 标签、唯一值统计 |
| ZSet | 有序集合（带分数） | 排行榜、延时队列 |
| Bitmap | 位图结构 | 活跃用户统计 |
| HyperLogLog | 基数统计 | UV 去重统计 |
| Stream | 日志流 | 消息队列（Kafka 替代） |
二、持久化与数据安全
3. Redis 的 RDB 和 AOF 有什么区别？可以同时开启吗？
解析：
| 维度 | RDB | AOF |
|---|---|---|
| 触发机制 | 定时快照 | 每次写操作 |
| 性能 | 更高 | 较低（频繁写磁盘） |
| 恢复速度 | 快 | 慢（逐条重放） |
| 数据完整性 | 有丢失风险 | 更可靠 |
可以同时开启，推荐方式是：
- 同时启用 RDB 和 AOF；
- AOF 配置为
appendfsync everysec； - Redis 5.0 起支持混合持久化（RDB + AOF 统一文件）。
三、缓存机制与淘汰策略
4. Redis 的缓存淘汰策略有哪些？默认是哪种？
解析：
可选策略（通过 maxmemory-policy 配置）：
noeviction（默认）：内存满时直接报错allkeys-lru：最近最少使用优先淘汰volatile-lru：设置过期时间的键中使用 LRU 淘汰allkeys-random/volatile-random：随机淘汰volatile-ttl：优先淘汰即将过期的键
四、分布式特性与集群部署
5. Redis 集群如何实现数据分片？槽（slot）是什么？
解析：
Redis Cluster 使用哈希槽机制进行分片，总共 16384 个 slot。
- 每个 key 的 CRC16 值 mod 16384 确定其槽号。
- 槽由各节点分配，每个节点管理若干槽。
6. Redis Cluster 有哪些一致性和可用性限制？
解析：
- 不支持多 key 跨 slot 的事务（支持使用 hash tag 绕过）。
- 写操作至少需要大多数主节点存活。
- 每个主节点建议配一个从节点做 failover。
- 异步复制可能导致数据丢失（CAP 中偏向 AP）。
五、高可用与哨兵模式
7. Redis Sentinel 的原理和作用？
解析：
Sentinel（哨兵）用于 Redis 的高可用：
- 监控主从节点状态；
- 自动故障转移；
- 通知客户端主节点地址变更；
- 提供故障报警。
Sentinel 本身也是一个 Redis 进程，可以部署多个实例做分布式监控。
六、性能优化与最佳实践
8. 如何避免 Redis 缓存穿透、缓存击穿和缓存雪崩？
解析：
- 缓存穿透：查询不存在的数据，建议加布隆过滤器/空对象缓存。
- 缓存击穿：热点数据过期瞬间大量请求打到数据库，可加锁/预热/永不过期。
- 缓存雪崩：大面积 key 同时过期，加随机过期时间/限流熔断降级。
9. 如何使用 Redis 实现分布式锁？需要注意哪些问题？
解析：
实现方式：
SET lock_key value NX EX 10
注意点：
- 必须设置过期时间（防死锁）
- value 唯一（保证释放是自己加的锁）
- 释放锁用 Lua 脚本原子操作：
if redis.call("get",KEYS[1]) == ARGV[1] then
return redis.call("del",KEYS[1])
else
return 0
end
推荐方案：使用 Redisson / SET NX EX + Lua。
七、热门实战问题
10. 项目中 Redis 如何做热点缓存预热与更新策略？
解析：
- 启动后批量加载热点数据（预热）
- 对热门 key 使用异步更新 + 双写机制
- TTL + 延迟双删确保强一致
- 定期刷新过期缓存 + 后台自动更新机制
结语
Redis 是现代系统中不可或缺的核心组件，无论作为缓存、队列、分布式协调中间件，还是作为数据库，面试中对 Redis 的考察已经从 API 操作提升到系统设计层次。
建议大家在准备过程中，多动手实践，结合项目经验，熟悉其运行机制和性能优化策略。
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