本期是【大廠面試】系列文章的第6期，模擬Redis基礎知識高頻面試題目。
面試開始
面試官：今天聊聊Redis吧
面試官：都說Redis速度快，那Redis為什麼這麼快呢？
大彬：主要是因為以下幾點原因：
- 基於記憶體：Redis是使用記憶體儲存，沒有磁碟IO上的開銷。資料存在記憶體中，讀寫速度快。
- 單執行緒實現（ Redis 6.0以前）：Redis使用單個執行緒處理請求，避免了多個執行緒之間執行緒切換和鎖資源爭用的開銷。
- IO多路複用模型：Redis 採用 IO 多路複用技術。Redis 使用單執行緒來輪詢描述符，將資料庫的操作都轉換成了事件，不在網路I/O上浪費過多的時間。
- 高效的資料結構：Redis 每種資料型別底層都做了優化，目的就是為了追求更快的速度。
面試官：嗯，剛說到Redis是單執行緒實現的，你認為Redis為何選擇單執行緒呢？
獨白：emm，這得問問Redis作者了...
大彬：1、單執行緒實現可以避免過多的上下文切換開銷。程式始終執行在程式中單個執行緒內，沒有多執行緒切換的場景。
大彬：2、避免同步機制的開銷：如果 Redis選擇多執行緒模型，需要考慮資料同步的問題，則必然會引入某些同步機制，會導致在運算元據過程中帶來更多的開銷，增加程式複雜度的同時還會降低效能。
大彬：3、實現簡單，方便維護：如果 Redis使用多執行緒模式，那麼所有的底層資料結構的設計都必須考慮執行緒安全問題，那麼 Redis 的實現將會變得更加複雜。
面試官：Redis應用場景有哪些？
大彬：快取熱點資料，緩解資料庫的壓力。
大彬：利用 Redis 原子性的自增操作，可以實現計數器的功能，比如統計使用者點贊數、使用者訪問數等。
大彬：作為簡單的訊息佇列，實現非同步操作。
大彬：限速器，可用於限制某個使用者訪問某個介面的頻率，比如秒殺場景用於防止使用者快速點選帶來不必要的壓力。
大彬：好友關係，利用集合的一些命令，比如交集、並集、差集等，實現共同好友、共同愛好之類的功能。
面試官：哦，Redis 怎麼實現訊息佇列？
獨白：臥槽，給自己挖坑了...
大彬：1、使用列表，讓生產者將任務使用LPUSH命令放進列表，消費者不斷用RPOP從列表取出任務。
大彬：2、釋出訂閱模式。類似於MQ的主題模式。只能消費訂閱之後釋出的訊息，一個訊息可以被多個訂閱者消費。
大彬：3、延時佇列。使用sortedset，拿時間戳作為score，訊息內容作為key，呼叫zadd來生產訊息，消費者用zrangebyscore指令獲取N秒之前的資料輪詢進行處理。
面試官：來講講Redis主從複製的原理？
大彬：嗯，Redis的複製功能是支援多個資料庫之間的資料同步。主資料庫可以進行讀寫操作，當主資料庫的資料發生變化時會自動將資料同步到從資料庫。從資料庫一般是隻讀的，它會接收主資料庫同步過來的資料。
大彬：下面是主從複製的原理：
- 當啟動一個從節點時，它會傳送一個
PSYNC命令給主節點； - 如果是從節點初次連線到主節點，那麼會觸發一次全量複製。此時主節點會啟動一個後臺執行緒，開始生成一份
RDB快照檔案； - 同時還會將從客戶端 client 新收到的所有寫命令快取在記憶體中。
RDB檔案生成完畢後， 主節點會將RDB檔案傳送給從節點，從節點會先將RDB檔案寫入本地磁碟，然後再從本地磁碟載入到記憶體中； - 接著主節點會將記憶體中快取的寫命令傳送到從節點，從節點同步這些資料；
- 如果從節點跟主節點之間網路出現故障，連線斷開了，會自動重連，連線之後主節點僅會將部分缺失的資料同步給從節點。
面試官：不錯，瞭解過期鍵的刪除策略嗎？
大彬：1、被動刪除。在訪問key時，如果發現key已經過期，那麼會將key刪除。
大彬：2、主動刪除。定時清理key，每次清理會依次遍歷所有DB，從db隨機取出20個key，如果過期就刪除，如果其中有5個key過期，那麼就繼續對這個db進行清理，否則開始清理下一個db。
大彬：3、記憶體不夠時清理。Redis有最大記憶體的限制，通過maxmemory引數可以設定最大記憶體，當使用的記憶體超過了設定的最大記憶體，就要進行記憶體釋放， 在進行記憶體釋放的時候，會按照配置的淘汰策略清理記憶體。
面試官：很好，今天就到這吧