[面试题] Redis 常见面试基础题：这7道你能答对吗？

后端项目如果用到分布式缓存的话，一般用的都是 Redis。不过，Redis 不仅仅能做缓存，还能用作分布式锁、延时队列、限流等等。

这篇文章梳理了 7 道关于 Redis 最基础性的问题，不涉及数据类型、持久化、线程模型等进阶内容，适合用来检验自己对 Redis 基础知识的掌握情况。

什么是 Redis？

Redis （REmote DIctionary Server）是一个基于 C 语言开发的开源 NoSQL 数据库（BSD 许可）。与传统数据库不同，Redis 的数据主要保存在内存中（内存数据库，支持持久化），因此读写速度非常快，被广泛应用于分布式缓存方向。它存储的是 KV 键值对数据。

为了满足不同的业务场景，Redis 内置了多种数据类型（如 String、Hash、Sorted Set、Bitmap、HyperLogLog、GEO）。此外，Redis 还支持事务、持久化、Lua 脚本，以及多种开箱即用的集群方案（如 Redis Sentinel、Redis Cluster）。

Redis 没有外部依赖，官方推荐生产环境使用 Linux 进行部署。个人学习时，可以本机安装，或者使用 Redis 官网提供的在线 Redis 环境（try-redis）进行体验，不过有少部分命令无法使用。

Redis 为什么这么快？

Redis 的高性能主要归功于以下三点：

1. 基于内存：数据存储在内存中，访问速度远高于磁盘。
2. 高效的事件处理模型：基于 Reactor 模式，采用了单线程事件循环和 IO 多路复用技术。
3. 优化的数据结构：内置了多种针对性能进行过极致优化的数据类型实现。

下图从存储层级、IO模型和数据结构三个层面清晰地展示了 Redis 高性能的原理。

分布式缓存常见的技术选型方案有哪些？

在分布式缓存领域，早期常用的是 Memcached，但现在基本被更强大的 Redis 所取代。

一些大厂也开源了类似的 KV 存储数据库，例如腾讯的 Tendis。它基于 RocksDB 存储引擎，完全兼容 Redis 协议。但根据其 Github 维护状态和社区热度，目前并不建议在生产中用作 Redis 的替代品。

目前业界讨论较多的 Redis 替代方案主要有两个：

• Dragonfly：号称全球最快的内存数据库，完全兼容 Redis 和 Memcached API。
• KeyDB：Redis 的一个高性能分支，专注于多线程和高吞吐量。

尽管如此，经过多年生产环境考验、生态完善且资料全面的 Redis 仍然是分布式缓存的首选。

说一下 Redis 和 Memcached 的区别和共同点

了解两者的异同，有助于我们在技术选型时做出更合理的决策。

共同点：

1. 都是基于内存的数据库，通常用作缓存。
2. 都支持数据过期策略。
3. 两者都具有很高的性能。

区别：

1. 数据类型：Redis 支持更丰富的数据类型（String、List、Hash、Set、Sorted Set 等），能应对更复杂的场景；Memcached 仅支持简单的 key-value。
2. 持久化：Redis 支持将数据持久化到磁盘，重启后可恢复；Memcached 数据仅存在于内存中。
3. 灾难恢复：得益于持久化能力，Redis 具备灾难恢复机制。
4. 内存管理：Redis 在内存用尽后，可以将不常用的数据交换到磁盘；Memcached 则会直接返回错误。
5. 集群：Redis 原生支持 Cluster 模式；Memcached 需要依靠客户端实现分片。
6. 线程模型：Memcached 采用多线程模型；Redis 使用单线程 IO 多路复用模型（网络读写在 6.0 版本引入了多线程）。
7. 功能特性：Redis 支持发布订阅、Lua 脚本、事务等，功能更全面，支持的编程语言也更广泛。
8. 删除策略：Memcached 仅使用惰性删除；Redis 同时使用了惰性删除与定期删除。

综合来看，在当前的技术选型中，几乎没有理由再选择 Memcached 作为分布式缓存方案。

为什么要用 Redis/为什么要用缓存？

使用缓存（如 Redis）主要能带来“高性能”和“高并发”两方面的收益。

1、高性能
用户首次访问数据库中的某些数据时，速度较慢（磁盘 I/O）。如果这些数据是高频访问且不常变化的，将其放入缓存中，下次访问时可以直接从内存中读取，速度极快。

2、高并发
像 MySQL 这样的数据库，单机 QPS（每秒查询率）大约在 1w 左右。而使用 Redis 缓存后，单机很容易达到 10w+ QPS，甚至更高。这意味着，将部分数据库查询转移到缓存，可以承载远超直接访问数据库的请求量，从而显著提升系统的整体并发能力。

常见的缓存读写策略有哪些？

常见的缓存读写策略如 Cache Aside、Read/Write Through、Write Behind 等，它们各有适用场景，需要根据业务的一致性要求和性能需求进行选择。关于这部分内容的详细解读，可以查阅专门的文章。

什么是 Redis Module？有什么用？

从 4.0 版本开始，Redis 支持通过 Module 机制来动态扩展功能。这些 Module 以动态链接库（.so 文件）的形式加载，为 Redis 提供了极大的灵活性。

开发者可以基于此定制开发自己的 Module，实现搜索引擎、自定义分布式锁等功能。目前，一些官方推荐的 Module 包括：

• RediSearch：搜索引擎模块。
• RedisJSON：处理 JSON 数据的模块。
• RedisGraph：图数据库模块。
• RedisTimeSeries：时间序列数据处理模块。
• RedisBloom：实现布隆过滤器的模块。
• RedisCell：分布式限流模块。

想了解更多官方 Module，可以访问 https://redis.io/modules。

希望这 7 个基础问题能帮助你巩固 Redis 的核心概念。学习技术时，打好基础至关重要。如果你想深入探讨更多后端架构与分布式系统知识，欢迎来云栈社区交流分享。