Redis 持久化是把内存数据保存到磁盘，防止宕机丢失，有RDB和AOF两种。RDB 是快照持久化，定时把内存全量数据生成二进制文件，恢复速度快、体积小，但会丢失最后一次快照后的数据。AOF 是日志持久化，记录每一条写命令，实时性高、数据更安全，文件体积大、恢复慢。Redis 支持同时开启 RDB+AOF，启动时优先用 AOF 恢复，保证数据一致性，两者互补，满足不同数据安全需求。
Redis 过期策略有三种：定时删除（创建定时器立即删除，耗 CPU）、惰性删除（访问时判断是否过期再删，省 CPU 但耗内存）、定期删除（每隔一段时间抽查删除，平衡 CPU 和内存），默认用惰性 + 定期组合。内存淘汰是内存满时删除数据，共 8 种策略：分不删除、淘汰过期键、淘汰所有键三类，常用volatile-lru（删最近最少使用的过期键）、allkeys-lru（删所有键中最少使用的）、volatile-ttl（删即将过期的），根据业务场景选择。
哨兵是 Redis高可用解决方案，由多个哨兵节点组成集群，监控所有主从节点。核心功能：监控主节点状态，每秒发心跳；主观下线是单个哨兵认为主节点挂了，客观下线是半数以上哨兵确认宕机；之后自动故障转移，从从节点选最优的升为主节点，通知其他从节点同步新主节点，同时更新配置。哨兵还能提供主节点地址，实现故障自动切换，无需人工干预，保证 Redis 服务不间断。
Redis 集群是分布式解决方案，实现数据分片和高可用，把数据分到 16384 个槽（slot），每个主节点负责一部分槽，从节点做备份。客户端计算 key 的 CRC16 值对 16384 取模，找到对应槽和节点。集群支持主从复制、故障转移，节点间互相通信交换状态。跨槽操作会返回重定向，客户端缓存槽映射关系。集群解决了单机内存、并发、流量瓶颈，实现水平扩展，适合大数据量、高并发场景。
Redis 高性能核心原因：纯内存操作，读写速度远快于磁盘；单线程模型，避免线程切换和锁竞争，效率极高；采用IO 多路复用，单线程处理大量网络连接；数据结构优化，底层用简单高效结构（如跳表、哈希表）；命令处理极快，大部分命令 O(1) 复杂度；支持管道、批量操作，减少网络开销。单机 QPS 可达 10 万，延迟毫秒级，是内存 + 单线程 +IO 多路复用共同造就的高性能。
Redis 支持 8 种常用数据类型：String（字符串，缓存、计数）、Hash（哈希，对象存储）、List（列表，消息队列、栈）、Set（集合，去重、交集）、ZSet（有序集合，排行榜、限流）、Bitmaps（位图，签到、统计）、HyperLogLog（基数统计）、GEO（地理位置）、Streams（流，消息队列）。不同类型适配不同业务场景，底层实现优化，满足缓存、计数、消息、地理信息等各类需求。
Redis 事务通过MULTI、EXEC、DISCARD、WATCH实现，把命令放入队列，EXEC 批量执行。特性：一次性、顺序性、排他性，但不支持原子性，执行中某命令报错，其他命令仍会执行。限制：不支持回滚、不支持隔离级别、命令入队不执行。和传统数据库区别：传统 DB 有 ACID、回滚、强隔离，Redis 事务轻量、无回滚、性能高。WATCH 命令监控键，键被修改则事务中断，实现乐观锁。
Redis 分布式锁核心用SETNX+ 过期时间，或 Lua 脚本保证原子性。基础实现：SET key value NX EX 超时时间，NX 是仅不存在才设置，EX 防死锁。释放锁用 Lua 脚本判断值一致再删除，避免误删。高级特性：可重入用 ThreadLocal+ 计数，锁续期用定时任务延长时间。分布式锁解决多服务并发抢占资源问题，简单高效，是分布式系统常用方案，注意超时时间和原子释放。
热点 key 是被大量请求同时访问的 key，易压垮节点。解决方案：本地缓存（JVM 缓存）减少 Redis 请求；key 分片，把热点 key 复制成多份（key1、key2），随机访问分散压力；读写分离，从节点承载读请求；降级兜底，缓存失效时用本地默认值；监控预警，提前发现热点 key。核心是分散请求压力，避免单节点过载，保证系统稳定。
Pub/Sub 是 Redis消息通信模型，发布者往频道发消息，订阅者接收。发布者用 PUBLISH 发消息，订阅者用 SUBSCRIBE/PSUBSCRIBE 订阅频道或模式。消息不持久化，订阅者离线会丢失消息，无消息确认机制。适合实时通知、广播场景，如配置刷新、消息推送。相比消息队列，轻量无依赖，但不适合需要可靠投递的业务。
分布式会话把用户 Session 存到 Redis，多服务共享。用户登录后，生成唯一 SessionID，把用户信息存 Redis 并设置过期时间，客户端存 SessionID。所有服务请求时携带 SessionID，从 Redis 获取用户信息。Redis 集群保证高可用，过期策略自动清理失效会话。实现多服务 Session 共享，解决单机 Session 无法共享问题，适配分布式、微服务架构。
Lua 脚本让 Redis命令原子执行，避免并发问题。场景：分布式锁释放、限流（计数器 + 滑动窗口）、批量操作（减少网络 IO）、库存扣减、复杂业务逻辑（如秒杀判断）。脚本一次性发送执行，减少网络开销，保证原子性。Redis 缓存脚本，重复执行效率高，是实现复杂原子操作的最佳方案，替代多条命令的并发风险。
Bitmaps 用 String 类型实现，按 bit 位存储，节省内存，每 bit 代表 0 或 1。命令 SETBIT、GETBIT、BITCOUNT、BITOP。场景：用户签到（每天 1bit）、在线状态、活跃用户统计、布隆过滤器、权限标记。1 亿用户仅占 12MB 内存，统计效率极高，适合大量二值状态的存储和统计。
HyperLogLog 是基数统计算法，用极小内存统计不重复元素数量，误差率 <1%。底层用哈希 + 分桶估算基数，不存储原始数据。命令 PFADD、PFCOUNT、PFMERGE。场景：UV 统计、日活、月活、独立 IP 数。内存占用仅 12KB，支持海量数据统计，适合不需要精确值、追求省内存的场景。
GEO 基于 ZSet 实现，存储地理位置信息（经纬度），命令 GEOADD、GEORADIUS、GEODIST。存储经纬度和位置名称，计算两点距离、查找附近位置。场景：附近的人、外卖商家、地图 POI、网约车、物流配送。内置地球半径算法，查询高效，无需第三方 GIS 库，轻量易用。
Streams 是 Redis持久化消息队列，5.0 新增，支持消息持久化、消费组、回溯消费、消息确认。底层是链表 + 哈希表，每条消息有唯一 ID。场景：异步任务、日志采集、订单通知、微服务通信。相比 Pub/Sub，支持持久化、消费确认、分组消费，是可靠消息队列，替代专业 MQ 的轻量场景。
ZSet 有序集合底层用压缩列表（小数据）+ 跳表（大数据），跳表实现有序和快速查找，哈希表保证成员唯一性。按 score 排序，支持范围查询、排名。优化：避免大量大范围查询，用 limit 限制；小数据用压缩列表省内存；热点 ZSet 拆分；避免频繁更新 score。适合排行榜、限流、延时队列、优先级队列。
管道（Pipeline）把多条命令批量发送，Redis 批量执行后一次性返回结果，减少网络往返次数。网络 IO 是 Redis 性能瓶颈，管道大幅降低 RTT，提升批量操作效率。适合批量插入、批量查询、批量删除，如初始化数据、批量缓存。注意管道不保证原子性，仅减少网络开销，原子批量用 Lua 脚本。
Redis 键过期通过过期字典存储键的过期时间，配合惰性删除 + 定期删除实现。访问键时，惰性删除判断是否过期并删除；后台定期任务随机抽查过期键，批量删除。不会立即删除所有过期键，平衡 CPU 和内存。过期时间用 EXPIRE、PEXPIRE 设置，永久键用 PERSIST 清除，保证内存不被过期键占满。
内存优化：选合适数据类型（小数据用压缩列表、ziplist）；开启 lazy free 懒惰删除；清理过期键；合并小对象；避免大 key。内存碎片是内存分配后无法复用，Redis4.0+ 支持主动碎片整理，配置 activedefrag 开启，自动合并空闲内存。也可重启 Redis 释放碎片，适合低峰期操作，保证内存高效利用。
哨兵是高可用方案，解决单点故障，不实现数据分片，单主多从，数据全量同步，适合中小数据量。集群是分布式方案，数据分片（16384 槽），多主多从，水平扩展，支持海量数据，高并发。哨兵专注故障转移，集群专注分片扩容，可结合使用，哨兵监控集群节点，兼顾高可用和分布式。
Redis 用IO 多路复用单线程处理大量连接，配置 maxclients 限制最大连接数；开启TCP backlog优化连接队列；使用短连接或连接池，避免连接泄漏；开启 tcp-keepalive 检测死连接；用集群分散连接压力；升级 Redis6.0+ 用多线程 IO，提升网络处理能力。保证高并发下连接不阻塞，服务稳定。
主从复制实现读写分离，主写从读。原理：首次全量同步，主生成 RDB 发送给从，从加载并记录缓冲区命令；后续增量同步，主把写命令发给从执行。通过偏移量 + 复制 ID保证一致性，断线重连增量同步。主从异步复制，有短暂延迟，哨兵解决主从故障切换，是集群和高可用的基础。
Redis 排序用SORT 命令，对 List、Set、ZSet 排序，支持 BY（按外部键排序）、LIMIT（分页）、GET（获取外部值）、ASC/DESC、ALPHA（字符串排序）、STORE（保存结果）。SORT 是临时排序，大数据量耗 CPU，适合小数据量排序。大数据排序建议用 ZSet 有序存储，避免实时排序开销。
缓存雪崩：大量 key 同时过期 /Redis 宕机，请求压垮 DB。解决：过期时间加随机值、集群、熔断降级、多级缓存。缓存穿透：查不存在的数据，绕过缓存查 DB。解决：布隆过滤器、缓存空值、参数校验。缓存击穿：热点 key 过期，大量请求查 DB。解决：互斥锁、永不过期、本地缓存、热点 key 预热。
Redis 同时开启 RDB 和 AOF 时，启动优先加载 AOF，AOF 保证数据更完整。AOF 和 RDB 不一致时，以 AOF 为准，因为 AOF 记录所有写命令，数据丢失更少。Redis 会自动校验文件完整性，损坏则用备份恢复。AOF 重写时会生成新文件，保证数据准确，RDB 作为备份，两者互补保障数据安全。
监控用INFO 命令查看内存、连接、命中率、持久化；REDIS-MONITOR实时查看命令；REDIS-CLI INFO STATS看统计；开源工具 Prometheus+Grafana、Redis Exporter、Redis Insight。监控指标：内存使用率、命中率、连接数、慢查询、持久化状态、主从延迟，提前发现故障，保证稳定运行。
Redis 安全：密码认证（requirepass）；绑定 IP（bind）限制访问；保护模式默认开启；命令重命名（rename-command）禁用危险命令；TLS 加密传输；权限控制（Redis6+ACL），分用户权限；禁止外网暴露端口，配合防火墙。多层防护，防止未授权访问和数据泄露。
懒惰删除（lazy free）是 Redis异步删除大 key，避免删除大 key 阻塞主线程。删除大 key 时，把数据丢给后台子线程异步释放内存，主线程继续处理命令。配置 lazyfree-lazy-eviction、lazyfree-lazy-expire、lazyfree-lazy-server-del 开启。解决大 key 删除卡顿问题，保证主线程流畅，Redis4.0+ 支持。
List 底层：小数据用压缩列表（ziplist），省内存；大数据用快速列表（quicklist），双向链表 + 压缩列表，兼顾读写和内存。优化：控制元素大小，避免大元素；用 LPUSH/RPUSH 批量插入；少用 LRANGE 大范围查询；小列表用压缩列表，减少内存占用。适合消息队列、栈、队列、 timeline 流。
Redis 集群数据分 16384 槽，多 key 不在同一槽会报错。解决：用哈希标签（{}），如 {user}1、{user}2，计算{} 内字符串的槽，保证同槽；客户端重定向，接收 MOVED/ASK 响应，更新槽映射；批量操作用 Pipeline 或 Lua 脚本（同槽）。跨槽操作避免，必须同槽用哈希标签，保证命令正常执行。
延迟队列用ZSet实现，把消息作为 member，延迟时间作为 score。生产者添加消息，消费者用 ZRANGEBYSCORE 查询到期消息，删除并处理。用 Lua 脚本保证查询 + 删除原子性，多线程竞争用分布式锁。支持任意延迟时间，轻量无依赖，适合订单超时、任务延时、消息重试，替代专业延迟 MQ。
消息队列三种方案：List（LPUSH+BRPOP，轻量，无持久化保障）；Streams（XADD+XREADGROUP，持久化、消费组、确认，可靠）；ZSet（延迟队列）。Streams 是官方推荐，支持持久化、回溯、分组消费，适合异步任务、日志、通知，轻量可靠，无需独立 MQ 组件。
Redis 是单线程主线程，读写命令串行执行，无并发写冲突。读命令无锁，写命令顺序执行，天然避免竞争。并发问题来自客户端，用 Lua 脚本、分布式锁、WATCH 命令解决。主从异步复制有短暂延迟，读写分离读从节点可能脏数据，强一致读主节点。
Redis 高可用：主从复制（数据备份）+哨兵模式（故障自动切换），主节点宕机，哨兵自动选从升主，通知客户端。集群模式：多主多从，分片 + 故障转移，水平扩展。配合持久化、监控、熔断降级，保证 7×24 小时服务，数据不丢失，故障自动恢复。
主从通过复制 ID+ 偏移量标识数据状态，全量同步 + 增量同步保证一致。主节点记录复制偏移量，从节点同步确认，断线重连后增量同步缺失命令。Redis6.0+ 支持无盘复制，提升同步效率。异步复制有毫秒级延迟，强一致用同步复制（性能低），兼顾性能和一致性。
