面试官：Redis为什么这么快？
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消失在我眼中
2025-02-25 04:13:43
Redis采用的简单动态字符串（SDS）数据结构是其性能提升的关键之一。与C语言中的char*相比，SDS不仅记录已使用和未使用字节的数量，还通过预分配和惰性释放策略优化内存管理，减少频繁内存分配释放操作的开销，从而提升性能。
在ZSet数据类型中，Redis使用了SkipList + Hash的存储结构，其中Hash用于高效单点查询，而SkipList通过多层有序链表实现，使得范围查询复杂度降低至O(logN)，达到空间换时间的优化效果。
Redis过期key删除策略采用定期与惰性删除相结合的方式，通过定期遍历并删除过期key，以及在客户端访问时即时删除过期key，确保响应时间得到保障。这同样是一种空间换时间的策略，优化客户端请求处理。
为提升性能，Redis引入Pipeline机制，允许客户端一次性发送多个命令，避免了等待每个命令响应的延迟，达到单次改批量的效果。这种机制通过非阻塞方式执行，显著提升了并发处理能力。
为了综合LinkedList与ZipList的优点，Redis 3.2之后采用了QuickList数据结构，解决了链表更新与内存碎片问题，进一步优化了List数据类型的性能。
Redis的网络模型采用Reactor模式，通过事件驱动与分而治之的思想，优化了连接处理过程，显著减少阻塞时间。单线程模型在早期版本中为Redis带来高效性，但引入多线程IO特性后，性能得到了显著提升。
为了提高用户体验，Redis 4.0引入了del命令的异步版本unlink，允许在后台线程执行删除操作，解放主线程，提升操作性能。类似地，flushall async和flushdb async命令也采用了同步转异步的思想，优化系统响应。
理解Redis的高效秘密，不仅有助于面试准备，更能在系统设计中借鉴其优化策略，提升应用性能。
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