Redis面试题原理剖析，科普分布式缓存与数据结构实现

Redis作为分布式缓存的核心，通过键值对存储和事件驱动模型实现高性能读写，支持List、Set、Hash、Sorted Set和GEO等数据结构，持久化机制如RDB和AOF确保数据安全，主从复制与哨兵实现高可用，集群模式下分片存储支撑海量数据。

分布式缓存的核心优势

Redis Cluster将数据均匀分布到多个节点，每个节点负责一部分槽位，通过CRC16哈希算法计算键的槽位，实现自动分片和故障转移，避免单点故障，支持在线扩缩容。

数据结构List实现原理

Redis List底层使用quicklist，既有双向链表的O(1)插入效率，又压缩了ziplist的内存占用，LPUSH/RPOP支持队列和栈操作，BLPOP实现阻塞队列。

Set和Sorted Set剖析

Set使用hash表+ziplist或intset存储无序不重复集合，SINTER等操作高效求交集；Sorted Set用skiplist+hash表，支持O(logN)范围查询和排行榜ZADD/ZRANGE。

GEO位置服务实战

Redis GEO基于Sorted Set存储经纬度，用geohash编码计算距离，GEORADIUS命令返回指定半径内位置点，支持附近的人和LBS服务。

持久化和高可用机制

RDB快照每隔一段时间fork进程生成压缩快照，AOF日志记录每条写命令，支持bgrewriteaof重写；哨兵模式监控主从切换，集群用gossip协议选举master。

FAQ

Q: Redis集群如何处理节点故障？A: 故障节点从集群移除，其槽位由其他master接管，通过gossip协议通知全集群。

Q: List和LinkedList有什么区别？A: Redis List是双端队列，支持从两端操作，占用连续内存块更高效。

Q: GEO如何计算两点距离？A: 用Haversine公式基于经纬度计算球面距离，支持米、千米等单位。