京东二面，Redis 为什么这么快？
本期是【 大厂面试 】系列文章的第 6 期，模拟 Redis 基础知识 高频面试题目。
面试开始
面试官： 今天聊聊 Redis 吧面试官 ： 都说 Redis 速度快，那 Redis 为什么这么快呢？
大彬 ：主要是因为以下几点原因：
基于内存 ：Redis 是使用内存存储，没有磁盘 IO 上的开销。数据存在内存中，读写速度快。
单线程实现 （ Redis 6.0 以前）：Redis 使用单个线程处理请求，避免了多个线程之间线程切换和锁资源争用的开销。
IO 多路复用模型 ：Redis 采用 IO 多路复用技术。Redis 使用单线程来轮询描述符，将数据库的操作都转换成了事件，不在网络 I/O 上浪费过多的时间。
高效的数据结构 ：Redis 每种数据类型底层都做了优化，目的就是为了追求更快的速度。
面试官： 嗯，刚说到 Redis 是单线程实现的，你认为 Redis 为何选择单线程呢？
独白：emm，这得问问 Redis 作者了...
大彬：1、单线程实现可以避免过多的 上下文切换开销 。程序始终运行在进程中单个线程内，没有多线程切换的场景。
大彬：2、 避免同步机制的开销 ：如果 Redis 选择多线程模型，需要考虑数据同步的问题，则必然会引入某些同步机制，会导致在操作数据过程中带来更多的开销，增加程序复杂度的同时还会降低性能。
大彬：3、 实现简单，方便维护 ：如果 Redis 使用多线程模式，那么所有的底层数据结构的设计都必须考虑线程安全问题，那么 Redis 的实现将会变得更加复杂。
面试官： Redis 应用场景有哪些？大彬 ： 缓存热点数据 ，缓解数据库的压力。
大彬：利用 Redis 原子性的自增操作，可以实现 计数器 的功能，比如统计用户点赞数、用户访问数等。
大彬： 作为简单的消息队列 ，实现异步操作。
大彬： 限速器 ，可用于限制某个用户访问某个接口的频率，比如秒杀场景用于防止用户快速点击带来不必要的压力。
大彬： 好友关系 ，利用集合的一些命令，比如交集、并集、差集等，实现共同好友、共同爱好之类的功能。
面试官： 哦，Redis 怎么实现消息队列？
独白：卧槽，给自己挖坑了...
大彬：1、使用列表，让生产者将任务使用 LPUSH 命令放进列表，消费者不断用 RPOP 从列表取出任务。
大彬：2、发布订阅模式。类似于 MQ 的主题模式。只能消费订阅之后发布的消息，一个消息可以被多个订阅者消费。
大彬：3、延时队列。使用 sortedset，拿时间戳作为 score，消息内容作为 key，调用 zadd 来生产消息，消费者用 zrangebyscore 指令获取 N 秒之前的数据轮询进行处理。
面试官： 来讲讲 Redis 主从复制的原理？大彬 ：嗯，Redis 的复制功能是支持多个数据库之间的数据同步。主数据库可以进行读写操作，当主数据库的数据发生变化时会自动将数据同步到从数据库。从数据库一般是只读的，它会接收主数据库同步过来的数据。
大彬：下面是主从复制的原理：
当启动一个从节点时，它会发送一个 PSYNC 命令给主节点；
如果是从节点初次连接到主节点，那么会触发一次全量复制。此时主节点会启动一个后台线程，开始生成一份 RDB 快照文件；
同时还会将从客户端 client 新收到的所有写命令缓存在内存中。 RDB 文件生成完毕后， 主节点会将 RDB 文件发送给从节点，从节点会先将 RDB 文件 写入本地磁盘，然后再从本地磁盘加载到内存中 ；
接着主节点会将内存中缓存的写命令发送到从节点，从节点同步这些数据；
如果从节点跟主节点之间网络出现故障，连接断开了，会自动重连，连接之后主节点仅会将部分缺失的数据同步给从节点。
面试官： 不错，了解过期键的删除策略吗？
大彬 ：1、 被动删除 。在访问 key 时，如果发现 key 已经过期，那么会将 key 删除。
大彬：2、 主动删除 。定时清理 key，每次清理会依次遍历所有 DB，从 db 随机取出 20 个 key，如果过期就删除，如果其中有 5 个 key 过期，那么就继续对这个 db 进行清理，否则开始清理下一个 db。
大彬：3、 内存不够时清理 。Redis 有最大内存的限制，通过 maxmemory 参数可以设置最大内存，当使用的内存超过了设置的最大内存，就要进行内存释放， 在进行内存释放的时候，会按照配置的淘汰策略清理内存。
面试官：很好，今天就到这吧
作者：程序员大彬
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还未添加个人签名 2021-07-28 加入
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