redis-八股文
Redis 是一款开源的内存数据库，具有高性能、丰富的数据结构、多样的持久化机制和分布式特性，在缓存、消息队列、分布式锁等场景中广泛应用。下面总结 Redis 常见的八股文知识点，包括其核心特性、常见数据结构、持久化、事务、主从复制、集群模式、淘汰策略以及高可用性等。
- Redis 核心特性
高性能：Redis 的数据都存储在内存中，并采用单线程模型，操作通常只需微秒级的时间。
多数据结构支持：提供字符串（String）、列表（List）、集合（Set）、有序集合（Sorted Set）、哈希（Hash）、位图（Bitmap）等多种数据类型，便于实现多种应用场景。
持久化支持：支持 RDB 和 AOF 两种持久化方式，确保数据在宕机时不丢失。
分布式特性：支持主从复制和 Redis Cluster 模式，可以实现数据分片和高可用。 - 数据结构和应用场景
String：字符串类型，支持存储简单字符串、数字、序列化对象。常用于缓存对象、计数器等。
List：双向链表结构，支持从头部和尾部插入数据。适合消息队列、任务列表等场景。
Set：无序集合，不允许重复元素，支持交集、并集和差集。适合社交应用中的共同好友、标签等。
Sorted Set：有序集合，每个元素带有一个分数，用于排序。适合排行榜、按权重排序的数据等场景。
Hash：哈希表结构，适合存储对象或用户信息等结构化数据。
Bitmap：位数组，可以实现高效的二进制数据存储和操作。适合实现布隆过滤器和用户签到等场景。 - 持久化机制
RDB（Redis Database）：定期快照方式，在指定间隔时间内保存数据快照。适合备份和灾备，但可能丢失部分数据。
AOF（Append Only File）：将每次写操作追加到日志文件中，可以选择不同的同步策略，数据安全性更高。缺点是文件较大，恢复速度较慢。
RDB+AOF：可以混合使用 RDB 和 AOF，以在数据持久化与性能之间进行平衡。 - 事务
Redis 支持简单的事务操作，包含以下命令：
MULTI：开启事务。
EXEC：执行事务内的所有命令。
DISCARD：取消事务。
WATCH：监控指定的键，如果监控的键在执行事务之前被修改，事务将失败，适合实现乐观锁。
Redis 的事务不支持回滚机制，但它能保证事务中的命令要么全部执行，要么全部不执行。
- 主从复制
基本原理：通过主从复制机制将主节点的数据复制到从节点，实现数据冗余。
异步复制：Redis 的复制是异步的，从节点不会阻塞主节点写操作。
读写分离：主节点负责写，从节点负责读，提高读写性能。
故障恢复：当主节点宕机时，从节点可以提升为主节点，提高系统可用性。 - Redis 集群模式
数据分片：通过一致性哈希或哈希槽（Cluster Slots）将数据分布到不同节点，默认 16384 个槽。
集群节点：每个节点保存一部分槽，Redis Cluster 自动管理数据的分布和重平衡。
高可用性：支持主从复制和故障转移，确保集群的容错能力。 - 淘汰策略
Redis 提供多种数据淘汰策略，确保在内存不足时能够合理释放数据。常见策略包括：
noeviction：内存不足时返回错误，不会驱逐数据。
allkeys-lru：所有键中，采用 LRU（最近最少使用）算法淘汰数据。
volatile-lru：只对设置了过期时间的键采用 LRU 算法淘汰。
allkeys-random：所有键中，随机淘汰数据。
volatile-random：只对设置了过期时间的键随机淘汰数据。
volatile-ttl：只对设置了过期时间的键，淘汰 TTL（剩余存活时间）最短的键。
8. 高可用性
哨兵模式（Sentinel）：通过哨兵监控主从节点的状态，并在主节点故障时自动将从节点提升为主节点，实现故障恢复。
Redis Cluster：集群模式支持数据分片和自动故障转移，适合大型分布式应用。
9. 常见问题和优化
持久化文件过大：可以选择合适的 AOF 策略，定期对日志文件进行重写（BGREWRITEAOF）。
内存不足：合理设置 Redis 的内存上限（maxmemory），并选择合适的淘汰策略。
阻塞操作：尽量避免使用 KEYS 等可能阻塞 Redis 的操作，建议使用 SCAN 等非阻塞命令。
网络延迟：部署时可以通过使用内网通信、压缩数据等方式减少网络延迟。
Redis 是一个功能丰富、高效、灵活的数据库系统，凭借其多样的数据结构和强大的分布式支持，能够在很多高性能场景下提供优质的解决方案。掌握这些知识点，可以帮助在面试和实际应用中更好地理解和使用 Redis。