1.什么是Redis?它主要用来什么的?

• Redis是一个开源的、内存中的数据结构存储系统，它可以用作数据库、缓存和消息中间件。
• Redis支持多种类型的数据结构，如字符串、哈希、列表、集合、有序集合等，并提供多种语言的API。

2.说说Redis的基本数据结构类型

• 字符串（String）：最基本的数据类型，可以存储字符串、整数或浮点数。
• 列表（List）：有序的字符串元素集合，可以在列表的两端进行插入和删除操作。
• 集合（Set）：无序的字符串元素集合，不允许重复的元素。
• 哈希表（Hash）：键值对集合，其中键和值都是字符串。
• 有序集合（Sorted Set）：类似于集合，但每个元素都关联着一个分数，根据分数进行排序。

3.Redis为什么这么快?

• 内存存储：Redis将数据存储在内存中，读写速度非常快。
• 高效的数据结构：Redis采用了高效的数据结构，如哈希表、跳跃表等，优化了数据的存储和访问。
• 简单的键值对模型：Redis的键值对模型使得数据访问更加直接和高效。
• 原子性操作：Redis的命令是原子的，保证了数据操作的完整性。

4.什么是缓存击穿、缓存穿透、缓存雪崩?

• 缓存击穿：指缓存中某个热点数据失效，此时有大量并发请求同时访问这个失效的数据，导致这些请求直接访问数据库，造成数据库压力过大。
• 缓存穿透：指查询一个不存在的数据，由于缓存中没有数据，所以这个查询请求会直接穿过缓存层，到达数据库层，造成了数据库的压力。
• 缓存雪崩：指缓存中大量的数据失效，导致大量请求直接访问数据库，造成数据库压力过大。

5.什么是热Key问题，如何解决热key问题

• 热Key问题是指某个key的访问非常频繁，导致该key所在的Redis节点负载过高。

• 缓存逻辑分离：将热key从常规key分离出来，使用不同的缓存策略，如单独的缓存节点或者基于内存数据库的缓存。
• 分布式缓存：使用Redis集群或者分布式缓存系统，将热key分散到多个节点上，减轻单个节点的负载压力。
• 数据预热：在Redis启动之前，可以通过预热机制将热key提前加载到内存中，避免冷启动时的性能问题。

6.Redis 过期策略和内存淘汰策略

• 定时过期：每个设置过期时间的key都需要创建一个定时器，到过期时间就会立即清除。
• 惰性过期：只有当访问一个key时，才会判断该key是否已过期，过期则清除。
• 定期过期：Redis会定期遍历设置了过期时间的key的字典，删除到期的key。
• 内存淘汰策略：当Redis内存不足时，会根据配置的策略淘汰一部分key，常见的策略有LRU（最近最少使用）、LFU（最近最不经常使用）、TTL（剩余时间最短）等。

7.说说Redis的常用应用场景

• 缓存、分布式锁、发布/订阅系统、数据存储、会话存储、计数器、地理位置服务、消息队列、实时排名榜单等多种场景。

8.Redis 的持久化机制有哪些?优缺点说说

• RDB：将当前内存中的数据库快照写入磁盘文件中，保存的是数据的一个持久化时间点状态。优点是恢复速度快，缺点是可能会丢失最后一次快照之后写入的数据。
• AOF：以日志的形式记录每个写操作，当Redis重启时，可以通过重新执行这些写操作来恢复数据。优点是数据安全性高，缺点是恢复速度相对较慢。

9.怎么实现Redis的高可用?

• Redis的高可用性可以通过多种方式实现，如主从复制、哨兵（Sentinel）和Redis Cluster等。
• 主从复制可以实现数据的备份和读写分离；
• 哨兵用于监控主从集群的运行状态，当主节点出现故障时，自动进行故障转移；
• Redis Cluster则提供了分布式存储和水平扩展的能力，以及高可用性和数据一致性保证。

10.使用过Redis分布式锁嘛?有哪些注意点呢?

• edis分布式锁的实现通常依赖于Redis的setnx（set if not exists）命令或RedLock算法。

• 死锁问题：客户端可能因网络问题或其他原因无法释放锁，导致死锁。可以通过设置锁的过期时间避免死锁。
• 锁的重入性：在有些场景中，同一个客户端可能需要多次获取同一把锁，这时需要实现锁的重入功能。
• 锁的续期：为了避免因锁的过期时间太短而导致的锁失效问题，可以定期续期锁的过期时间。

11.使用过Redisson嘛?说说它的原理

• Redisson是一个在Redis的基础上实现的Java驻留数据网格（In-Memory Data Grid）。它提供了许多分布式Java对象和服务，包括分布式锁、分布式集合、分布式服务和分布式执行服务。
• Redisson的底层实现原理依赖于Redis的底层数据结构，如哈希、列表、集合等，通过封装这些数据结构来提供分布式功能。

12.什么是Redlock算法

• Redlock算法是一种基于多个Redis实例实现的分布式锁算法。
• 核心思想是在多个Redis实例上依次尝试加锁，当且仅当N/2+1个实例加锁成功时，才认为获取锁成功。
• 这种算法可以在一定程度上避免单点故障问题，提高分布式锁的可靠性。

13.Redis的跳跃表

• Redis的跳跃表（Skip List）是一种随机化的数据结构，它可以在平均时间复杂度为O(log N)的情况下完成查找、插入和删除操作。
• 跳跃表由多层链表组成，每一层链表都包含部分节点，且层数越高包含的节点越少。
• 通过随机化节点的层数，跳跃表可以在保证性能的同时，减少空间占用。

14.MySQL与Redis 如何保证双写一致性

• 先写数据库，再写缓存：这种方案可能会导致脏数据问题，即数据库已更新而缓存未更新。
• 先写缓存，再写数据库：这种方案同样存在问题，如缓存写成功而数据库写失败，导致数据不一致。
• 延时双删策略：在写数据库之前删除缓存，写数据库之后再延时删除缓存。但这种方式在并发场景下可能存在脏数据问题。
• 使用Canal等中间件实现数据库和缓存的双向同步。

15.为什么Redis 6.0 之后改多线程呢?

• Redis 6.0之后引入多线程主要是为了提高I/O密集型操作的性能。
• Redis 6.0之前的版本主要使用单线程模型来处理命令请求，虽然避免了多线程之间的上下文切换开销，但在处理I/O密集型操作时（如网络I/O），单线程模型可能会成为性能瓶颈。因此，Redis 6.0引入了多线程来处理网络I/O操作，以提高整体的吞吐量和响应速度。

16.聊聊Redis 事务机制

• Redis的事务机制基于MULTI、EXEC、DISCARD等命令实现。
• 事务中的所有命令都会被放入一个队列中，然后一次性、顺序性、排他性地执行。
• Redis的事务具有原子性，即事务中的所有命令要么全部执行，要么全部不执行。
• Redis的事务不支持回滚操作。

17.Redis的Hash 冲突怎么办

• Redis的Hash冲突是通过哈希表（Hash Table）和链地址法（Separate Chaining）来解决的。
• 当两个key的哈希值相同时，它们会被存储在同一个哈希桶中，并通过链表的形式进行链接。当链表长度过长时，Redis会进行rehash操作，将哈希表扩容并重新分配元素，以减少冲突和链表长度。

18.在生成 RDB期间，Redis 可以同时处理写请求么?

• 在生成RDB快照期间，Redis可以继续处理写请求。
• 但为了保证数据的一致性，Redis会采用写时复制（Copy-on-Write, COW）技术来避免在快照生成过程中修改原始数据。
• 当Redis需要修改一个数据时，它不会直接修改原始数据，而是会复制一份数据的副本进行修改。
• 在快照生成过程中，即使有其他写请求修改了数据，也不会影响到正在生成的快照文件。

19.Redis底层，使用的什么协议?

• Redis底层使用的协议是RESP（REdis Serialization Protocol）。
• RESP是一个简单、快速且易于实现的二进制安全协议，用于Redis客户端和服务器之间的通信。

20.布隆过滤器

• 布隆过滤器（Bloom Filter）是一种空间效率很高的随机数据结构，它利用位数组和哈希函数来判断一个元素是否可能存在于一个集合中。
• 布隆过滤器可以大大降低误报率（将不存在的元素误判为存在的概率），但无法避免漏报（将存在的元素误判为不存在的概率）。
• 在Redis中，可以使用Lua脚本或第三方模块（如RediSearch）来实现布隆过滤器功能。