还原一个真实的面试场景

在面试后端工程师Redis技能的时候，面试官通常问的第一个问题就是“Redis能用来做什么?”，第一个回答往往都会是「缓存」。缓存确实是Redis 使用最多的领域，它相比Memcache而言更加易于理解、使用和控制。

可是如果再进一步问“还有呢?”，大多数同学就会开始皱眉头，只有一小部分人会回答「分布式锁」。如果你就分布式锁再深入问下去，他们基本就会开始摇头:我们项目里面Redis的锁方法都是别人(应该是架构师)封装好的，拿过来直接使用，内部细节没有去了解过，也没有必要了解。

对类似的场景，我深有体会。因为关于Redis 的面试题，之前准备了很多，但是真正能用上的却很少。当面试的同学频繁地回复「不知道、没用过」的时候，再继续深入追问已经毫无意义，这时候就需要切换话题了。偶尔遇上几个能持续很多回合的同学，他们总能使人眼前一亮。如果再拓展一下周边知识点，就会发现这些人往往也会有所涉猎，这时我在心中已经暗暗地对这位同学伸出了大拇指。

其实很多业务场景，如果仅仅是会使用某项技术、框架，那是再简单不过了。但随着业务发展，系统的用户量、并发量涨上来之后，现有系统的问题就会层出不穷地暴露出来。如果不能深入地了解系统、技术和框架背后的深层原理，很多问题根本无法理解到本质，更谈不上解决，临时抱佛脚也于事无补。

 

所谓「授人以鱼不如授人以渔」，本小册的初衷和目标就是帮助后端开发者较为深入的理解Redis背后的原理和实践经验，做到知其然也知其所以然，为未来进阶成长为架构师做好准备。

受限于文章篇幅的问题，只能为大家展示部分内容，这份小册完整版的免费获取方式我放在了文末！

应用篇

应用1:千帆竞发—分布式锁

  • 分布式锁
  • 超时问题
  • 可重入性

应用2:缓兵之计—延时队列

  • 异步消息队列
  • 队列空了怎么办?
  • 队列延迟
  • 空闲连接自动断开
  • 锁冲突处理
  • 延时队列的实现
  • 进一步优化

应用3:节衣缩食—位图

  • 基本使用
  • 统计和查找
  • 魔术指令bitfield

 

应用4:四两拨千斤—HyperLogLog

  • 使用方法
  • pfadd这个pf是什么意思?
  • pfmerge适合什么场合用?
  • 注意事项
  • HyperLogLog实现原理
  • pf的内存占用为什么是12k?

应用5:层峦叠嶂一布隆过滤器

  • 布隆过滤器是什么?
  • Redis中的布隆过滤器
  • 布隆过滤器基本使用
  • 注意事项
  • 布隆过滤器的原理
  • 空间占用估计
  • 实际元素超出时，误判率会怎样变化
  • 用不上Redis4.0怎么办?
  • 布隆过滤器的其它应用

应用6:断尾求生一简单限流

 

应用7:一毛不拔一漏斗限流

应用8:近水楼台一GeoHash

  • 用数据库来算附近的人
  • GeoHash算法
  • Redis的Geo指令基本使用

应用9:大海捞针—Scan

  • scan基础使用
  • 字典的结构
  • scan遍历顺序
  • 字典扩容
  • 对比扩容缩容前后的遍历顺序
  • 渐进式rehash
  • 更多的scan指令
  • 大key扫描

 

原理篇

原理1:鞭辟入里一线程IO模型

  • 非阻塞IO
  • 事件轮询(多路复用)
  • 指令队列
  • 响应队列
  • 定时任务

原理2:交头接耳一通信协议

  • RESP(Redis Serialization Protocol)
  • 客户端->服务器
  • 服务器->客户端

原理3:未雨绸缪一持久化

  • 快照原理
  • fork(多进程)
  • AOF原理
  • AOF重写
  • fsync
  • 运维
  • Redis 4.0混合持久化

原理4:雷厉风行一管道

  • Redis的消息交互
  • 管道压力测试
  • 深入理解管道本质

 

原理5:同舟共济一事务

  • Redis事务的基本使用
  • 原子性
  • discard(丢弃)
  • 优化
  • Watch

原理6:小道消息—PubSub

  • 消息多播
  • PubSub
  • 模式订阅
  • 消息结构
  • PubSub缺点

原理7:开源节流—小对象压缩

  • 32bit vs 64bit
  • 小对象压编存储lpli
  • 内存回收机制
  • 内存分配算法

原理8:有备无患—主从同步

  • CAP原理
  • 最终一致
  • 主从同步
  • 增量同步
  • 快照同步
  • 增加从节点
  • 无盘复制
  • Wait指令

 

集群篇

集群1:李代桃僵一Sentinel

集群2:分而治之一Codis

  • Codis分片原理
  • 不同的Codis实例之间槽位关系如何同步?
  • 扩容
  • 自动均衡
  • Codis的代价
  • Codis的优点
  • MGET指令的操作过程
  • 架构变迁
  • Codis的尴尬
  • Codis的后台管理

集群3:众志成城一Cluster

  • 槽位定位算法
  • 跳转
  • 迁移
  • 容错
  • 网络抖动
  • 可能下线(PFAIL-Possibly Fail)与确定下线(Fail)
  • Cluster基本使用
  • 槽位迁移感知
  • 集群变更感知

 

拓展篇

拓展1:耳听八方一Stream

  • 消息ID
  • 消息内容
  • 增删改查
  • 独立消费
  • 创建消费组
  • 消费
  • Stream消息太多怎么办?
  • 消息如果忘记ACK会怎样?
  • PEL如何避免消息丢失?
  • Stream的高可用
  • 分区Partition

拓展2:无所不知一Info 指令

  • Redis每秒执行多少次指令?
  • Redis连接了多少客户端?
  • Redis内存占用多大?
  • 复制积压缓冲区多大?

拓展3:拾遇漏补一再谈分布式锁

拓展4:朝生暮死一过期策略

 

拓展5:优胜劣汰一LRU

拓展6:平波缓进—傲惰删除

拓展7:妙手仁心一优雅地使用 Jedis

拓展8:居安思危—保护Redis

拓展9:隔墙有耳—Redis安全通信

 

源码篇

源码1:极度深寒—探索「字符串」内部结构

源码2:极度深寒—探索「字典」内部

源码3:极度深寒—探索[压缩列表」内部

源码4:极度深寒一探索 「快速列表」内部

 

源码5:极度深寒一探索 「跳跃列表」内部结构

源码6:极度深寒一探索 「紧凑列表」内部

源码7:极度深寒一探索 「基数树」内部

 

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