Java 面试高频题：Redis 核心考点解析

Redis 作为高性能缓存和数据库系统，是 Java 后端面试的核心考点。以下是必须掌握的 10 个关键知识点，附详细解释和代码示例：

---

1. 数据类型与适用场景

Redis 支持 5 种核心数据结构：

• String：缓存计数器（如$PV = \text{page_views}$）
• Hash：存储对象属性（如用户信息）
• List：消息队列（LPUSH/RPOP）
• Set：去重集合（共同关注）
• ZSet：排行榜（带权重的$score$）

// Java 操作 String 示例（Jedis）
Jedis jedis = new Jedis("localhost");
jedis.set("user:1", "Alice");
String user = jedis.get("user:1"); // 返回 "Alice"

---

2. 持久化机制：RDB vs AOF

• RDB：定时快照，恢复快但可能丢数据
  $$ \text{触发条件} = \begin{cases} \text{手动 save} \ \text{自动配置（如 900 秒内 1 次修改）} \end{cases} $$
• AOF：追加操作日志，数据更安全但文件更大

  # redis.conf 配置
  appendonly yes
  appendfsync everysec  # 每秒同步
  

---

3. 缓存穿透/雪崩/击穿

问题	原因	解决方案
缓存穿透	查询不存在的数据	布隆过滤器 + 空值缓存
缓存雪崩	大批 key 同时过期	随机过期时间
缓存击穿	热点 key 失效	互斥锁重建缓存

---

4. 事务与原子性

Redis 事务通过 MULTI/EXEC 实现，但非严格原子性（单条命令失败不影响后续执行）：

Transaction tx = jedis.multi();
tx.set("balance", "100");
tx.incrBy("balance", 50);
tx.exec();  // 执行所有命令

---

5. 发布订阅模式

实现消息广播：

// 发布者
jedis.publish("news_channel", "Breaking News!");

// 订阅者
JedisPubSub listener = new JedisPubSub() {
    @Override
    public void onMessage(String channel, String message) {
        System.out.println("Received: " + message);
    }
};
jedis.subscribe(listener, "news_channel");

---

6. 内存淘汰策略

当内存不足时触发：

• volatile-lru：淘汰最近最少使用的过期 key
• allkeys-random：随机淘汰任意 key
• noeviction（默认）：拒绝写入新数据

---

7. 集群模式原理

• 数据分片：通过槽位（slot）分配数据（共 16384 个槽）
• 高可用：主从复制 + 故障转移（哨兵机制）
• 扩容：使用 CLUSTER ADDSLOTS 重新分配槽位

---

8. Lua 脚本原子操作

解决复杂操作的原子性问题：

-- 限制接口调用频率
local count = redis.call('INCR', KEYS[1])
if count == 1 then
    redis.call('EXPIRE', KEYS[1], ARGV[1])
end
return count

Java 调用：jedis.eval(script, keyCount, "api_limit", "60")

---

9. 管道技术（Pipeline）

批量操作减少网络开销：

Pipeline p = jedis.pipelined();
p.set("key1", "v1");
p.get("key2");
p.sync();  // 一次性发送所有命令

---

10. 性能优化实践

• 避免大 key（如 value > 10KB）
• 使用连接池代替频繁创建连接
• 监控慢查询：slowlog get 10
• 合理设置超时时间：config set timeout 30

---

总结：掌握以上 10 个考点，能覆盖 90% 的 Redis 面试问题。重点关注数据类型、持久化、集群架构和缓存问题解决方案，结合 Java 代码实践加深理解。