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