Java面试--Redis篇

Redis高性能源于内存操作+单线程无锁竞争，通过epoll多路复用监听万级连接，6.0后引入多线程仅优化网络I/O，核心命令执行仍保持单线程原子性。

Redis分片集群通过16384哈希槽分散数据存储，主节点各管部分槽位，CRC16取模路由读写请求，支持水平扩展与高并发，同时集成主从复制保障高可用。

Redis高可用通过主从+哨兵模式实现自动故障转移；脑裂问题可通过min-replicas-to-write强制主节点需至少1个从节点在线，并设置复制延迟阈值拒绝写入，减少数据丢失风险。

Redis主从同步分全量和增量两阶段：全量同步首次连接时通过RDB+缓冲区日志完成数据复制；增量同步通过offset偏移量获取差异命令，实现断线重连后的数据一致性。

Redis分布式锁通过SETNX实现，Redisson优化为可重入锁并引入看门狗续期。主从场景可用红锁（多节点过半加锁），但性能差，实际推荐ZK实现更高一致性。

Redis提供8种数据淘汰策略，包括LRU/LFU等算法。生产推荐allkeys-lru策略，自动淘汰冷数据保留热点数据，避免内存溢出。默认noeviction会直接报错。

Redis采用惰性删除（访问时检查）和定期删除（定时扫描）组合策略，前者节省CPU但可能内存泄漏，后者主动清理但需平衡频率，二者互补保障性能与内存效率。

Redis提供RDB(快照)和AOF(日志)两种持久化方式。RDB恢复快但可能丢数据，AOF更安全但恢复慢。实际生产常结合使用，AOF通常配置为每秒刷盘以平衡性能与数据安全。

Redis与MySQL同步分强一致和最终一致：强一致用Redisson读写锁（读共享/写排他）；最终一致通过MQ/Canal异步更新。延时双删因脏数据风险未被采用。

解析缓存雪崩（大量Key同时失效/服务宕机导致DB过载），区别于击穿（单Key失效）。提出四种解决方案：随机过期时间、集群高可用、降级限流和多级缓存，有效分散风险保障系统稳定性。

剖析缓存击穿（高并发击穿过期Key压垮DB），提出互斥锁（SETNX独占重建缓存，强一致但性能受限）与逻辑过期（异步更新旧数据保高可用）双方案，权衡一致性与性能边界。

解析缓存穿透攻击场景（恶意查询击垮数据库），提出缓存空值与布隆过滤器双方案；详解Redisson实现的三次哈希位数组映射及5%可控误判率，兼顾原理与实战平衡。

Redis的核心使用场景包括：​缓存加速​（缓解数据库压力，应对穿透/击穿/雪崩问题）、分布式锁​（通过SETNX+Redisson自动续期保障原子性）