Redis八股文
一.基于redis实现限流功能，有哪几种方式？
1.限流
一段时间内，某行为允许操作的最大次数
2.限流类型
截断限流，固定时间窗口限流，固定窗口内的行为统计，
实现方式:
set limits 0 nx ex 10
incr limits
滑动时间 窗口限流，滑动窗口行为统计，解决窗口间统计异常，容量固定的，速率也是固定的
实现方式:
zadd limits now now
zremrangebyscore limits 0 period
zcard limits
expire limits 10
-- KEYS[1]: 限流key
-- ARGV[1]: 当前时间戳
-- ARGV[2]: 窗口大小（秒）
-- ARGV[3]: 最大请求数redis.call('ZREMRANGEBYSCORE', KEYS[1], 0, ARGV[1] - ARGV[2])
redis.call('ZADD', KEYS[1], ARGV[1], ARGV[1])
local count = redis.call('ZCARD', KEYS[1])
if count > tonumber(ARGV[3]) thenreturn 0 -- 被限流
elsereturn 1 -- 允许通过
end
漏斗限流 ，初始容量，操作数，时间，步伐 （更加细致的限流） redis-cell扩展实现
令牌桶限流 ，
二.redis为什么是单线程？这里的单线程是什么？为什么这么快？
1.redis是不是单线程
redis-server
所有命令处理
网络事件监听
bio-close-file
异步关闭文件
bio-aof-fsync
异步aof刷盘
bio-lazy-free
异步清理大内存
jemalloc-bg-threads
jemalloc后台线程
io-threads
io线程 read/write decode encode
2.这里的单线程是指什么？
命令处理流程在一个线程中处理的
3.redis为什么是单线程
redis不是CPU密集型，内存型数据库
为什么redis在redis-server中是单线程如果采用多线程有什么后果
加锁复杂，不会控制锁的粒度，多个数据类型（string list hash set zset），每个对象有多种数据结构实现，频繁的cpu上下文切换抵消了多线程的优点
单线程的局限：
不能有耗时操作 ，redis需要响应性能
4.单线程为什么这么快
内存数据库&&高效的数据结构
reactor网络模型 io多路复用 非阻塞io
做了哪些优化
耗时阻塞的操作，另起线程处理
异步关闭大文件
异步释放大内存
异步aof刷盘
io多线程等等。。。。。。。。。。。。
三.redis怎么实现分布式锁？有哪些缺陷？
1.分布式锁
高可用的问题，锁是一种资源
获取锁和释放锁必须为一个对象，需要记录持锁的对象
互斥：确保只有一个对象持有
扩展：怎么获知锁释放 ----怎么获知锁释放---非公平锁/公平锁
是否允许同一个对象多次获取锁 ----重入锁/非重入锁
2.redis怎么实现分布式锁
生成唯一标识value（通常用UUID），用于标识本次加锁的请求
使用redis命令尝试加锁
set lock_key value NX PX timeout
lock_key是锁的名字
value是上一步生成的唯一标识符
NX 保证只有key不存在的时候才能加锁
PX timeout 设置锁的过期时间，防止死锁
判断加锁结果
如果返回OK，说明加锁成功，用户获得锁
如果返回nil，说明锁已经被其他用户获取
执行业务逻辑
客户端获得锁后，执行需要保护的临界区代码
释放锁
释放锁时，需要判断当前锁是否是自己加的（即 value 是否一致），防止误删他人锁。通常用 Lua 脚本保证原子性：
if redis.call("get", KEYS[1]) == ARGV[1] thenreturn redis.call("del", KEYS[1]) elsereturn 0 end这样只有持有锁的客户端才能释放锁。
异常处理
如果客户端在持有锁期间崩溃，锁会因为超时自动释放，避免死锁。
3.redis怎么做到高可用的
主从复制（Replication）
Redis 支持一主多从架构，主节点负责写操作，从节点负责读操作。当主节点数据发生变化时，会自动同步到从节点。这样即使主节点宕机，从节点也能提供数据服务。哨兵模式（Sentinel）
Redis Sentinel 是官方提供的高可用解决方案。它可以自动监控主节点和从节点的状态，当主节点宕机时，Sentinel 会自动将某个从节点提升为新的主节点，并通知客户端更新主节点地址，实现自动故障转移。集群模式（Cluster）
Redis Cluster 支持数据分片和多主节点，每个节点保存部分数据和备份。即使部分节点宕机，集群仍能继续提供服务，提升了可用性和扩展性。总结：
Redis 通过主从复制、哨兵模式和集群模式，实现了高可用和自动故障转移，保证了服务的稳定性和可靠性。