Redis 业务场景

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redis 在项目中的应用场景有哪些？

Redis 本质是一个基于内存的 key-value 缓存数据库，基于此，redis 常有的应用场景有：

1. 缓存：常用于热点数据和查询数据的缓存，减少数据库的压力
2. 分布式锁：防止重复提交；防止超卖；保证分布式环境下的互斥
3. 限流：利用计数器和 lua 脚本实现接口限流、短信发送限制、登录失败次数限制等
4. 消息队列：利用 List 和 Redis Stream 实现消息队列，用于异步任务和流量削峰
5. 计数器/统计：访问量统计；点赞数统计；浏览次数统计；
6. 排行榜： 利用 Zset（有序集合）实现（支持按 score 排序）；
7. 分布式共享数据的访问

Redis 单线程为什么还能支撑十万 QPS？

Redis 单线程仍然能支撑十万级 QPS，核心原因是：

1. 基于内存操作
2. I/O 多路复用模型
3. 单线程执行命令避免了锁竞争和上下文切换，在 I/O 密集场景下效率更高。
4. Redis 使用高度优化的数据结构，并采用 C 语言实现，进一步提升了性能。
5. Redis 6 之后网络 I/O 支持多线程，但命令执行仍然是单线程。

Redis如何实现延迟队列

两个方案：Zset实现和过期监听。推荐使用Zset实现，过期监听不准确且可能会丢失事件

Zset实现，score存储时间戳，后台轮询。利用 score 存储任务执行时间，消费者通过 rangeByScore 获取已到期任务，再通过 ZREM 抢占消费，为了避免重复消费，会先删除再执行

为什么避免使用redis过期监听来实现延迟任务

1. 过期事件可能丢失 若设置过期监听后，redis宕机，宕机期间的过期事件会丢失

2. Redis的过期事件不是持久化

Redis分布式锁应用场景

1. 秒杀下单
2. 防止重复提交
3. 用户操作并发控制
4. 定时任务互斥执行

Redis分布式锁（setNX）有哪些问题？

1. 锁续期问题

   redis分布式锁过期后不会自动续期，若此时业务未完成，则会导致并发问题

2. 重入锁问题

   例如在方法A中获取锁，方法A中调用方法B，方法B也需要获取同一把锁，这个时候涉及到重入锁问题，而一般的redis锁是不支持重入锁的

3. Redis主从切换问题

   主节点写入锁还未同步到从节点，主节点就挂了。此时就会导致多个客户端同时获取到锁