被腾讯问蒙的各种 Redis 复杂问题

今天去腾讯面试，被问到多个 redis 问题，面试的时候没有答好，还好把问题记下来。

下面我们一起来看看

腾讯通道面：

• 1、redis 为什么可以达到单机 10 万 QPS，为什么这么快？

• 2、redis 底层数据结构

• 3、哨兵模式和集群模式有什么区别

• 4、怎么解决 redis key 过热的问题？

我们逐个分析

第一个问题：redis 为什么可以达到单机 10 万 QPS，为什么这么快？

主要有这么 3 个原因:

1. Redis 为什么这么快

• 完全基于内存，绝大部分请求是纯粹的内存操作，非常快速。

• 采用单线程，避免了不必要的上下文切换和竞争条件，也不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗 CPU；

• 使用多路 I/O 复用模型，非阻塞 IO；

• 使用底层模型不同，它们之间底层实现方式以及与客户端之间通信的应用协议不一样，Redis 直接自己构建了 VM 机制 ，因为一般的系统调用系统函数的话，会浪费一定的时间去移动和请求；

2. 同步非阻塞 I/O—多路复用 多路 I/O 复用模型是利用 select、poll、epoll 可以同时监察多个流的 I/O 事件的能力，在空闲的时候，会把当前线程阻塞掉，当有一个或多个流有 I/O 事件时，就从阻塞态中唤醒，于是程序就会轮询一遍所有的流（epoll 是只轮询那些真正发出了事件的流），并且只依次顺序的处理就绪的流，这种做法就避免了大量的无用操作。这里“多路”指的是多个网络连接，“复用”指的是复用同一个线程。

• 多路：多个 TCP 连接（Socket 或 Channel） 多个客户端的连接

• 复用：复用一个或多个线程 复用是服务端的一个或多个线程

• 服务端帮你监视连接

• 多路复用要操作系统支持

• 有一个多路复用叫做 select

3. 单线程 redis 和多核 CPU 单一线程也只能用到一个 CPU 核心，所以可以在同一个多核的服务器中，可以启动多个实例，组成 master-master 或者 master-slave 的形式，耗时的读命令可以完全在 slave 进行。

第二个问题：redis 底层数据结构？

在《Redis 设计与实现》这样描述：

Redis 数据库里面的每个键值对（key-value） 都是由对象（object）组成的：

• 数据库的键总是一个字符串对象（string object）;

• 数据库的值则可以是字符串对象、列表对象（list）、哈希对象（hash）、集合对象（set）、有序集合（sort set）对象这五种对象中的其中一种。

下面我们来探讨 Redis 底层数据类型具体实现。

Redis 底层数据结构有一下数据类型：

• 1. 简单动态字符串
  

• 2. 链表
  

• 3. 字典
  

• 4. 跳跃表
  

• 5. 整数集合
  

• 6. 压缩列表
  

• 7. 对象
  

第三个问题：哨兵模式和集群模式有什么区别？

Redis的哨兵模式和集群模式

第四个问题：怎么解决 redis key 过热的问题？

怎么解决redis key过热的问题