redis主从复制原理与读写分离

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Redis主从复制与读写分离的核心价值

作为程序员面试必考题，Redis的主从复制原理和读写分离实现，几乎在每场后端开发岗的技术面都会被问到。咱们今天从实战角度拆解这两个技术点，帮你构建清晰的应答逻辑。

主从复制的底层实现原理

Redis主从复制的核心目标是实现数据冗余和故障恢复。当主节点（master）接收到写操作时，会通过异步通信将数据变更同步给从节点（slave）。这里的关键在于复制缓冲区（replication buffer）和复制偏移量（replication offset）两个机制。

主节点在每次执行写命令后，不仅会将命令存入自身数据库，还会将其写入复制缓冲区，并更新复制偏移量计数器。从节点通过每秒发送REPLCONF ACK命令，携带自己的偏移量值，主节点根据这个值判断是否需要触发增量同步。

主从复制的三个阶段拆解

1. 连接建立阶段
   从节点执行SLAVEOF命令后，向主节点发起socket连接。此时主节点会创建专门处理复制的客户端（带有REDIS_MASTER标识），用于后续命令传输。

2. 数据同步阶段
   主节点执行BGSAVE生成RDB文件，通过复制缓冲区记录生成期间的新命令。RDB传输完成后，从节点清空旧数据并加载快照，这个过程需要特别关注复制积压缓冲区大小的配置，避免全量同步频发。

3. 命令传播阶段
   主节点将后续的写命令通过"管道"机制批量发送给从节点，此时从节点会以每秒10次的频率上报自身复制偏移量。这里有个高频面试题："主从延迟怎么处理？" 答案的关键点在于监控master_repl_offset与slave_repl_offset的差值。

读写分离的典型架构模式

实现读写分离时，通常会在客户端层面做路由决策：

• 写请求强制路由到主节点
• 读请求根据配置策略（随机、轮询、权重）分配到从节点

需要特别注意两个坑：

1. 过期数据读取：由于主从同步是异步的，可能出现从节点读到旧数据。对于一致性要求高的场景，可以采用WAIT命令强制等待N个从节点同步完成。
2. 连接池管理：每个从节点需要独立维护连接池，避免因某个从节点故障导致全盘雪崩。

主从架构的容灾方案

当主节点宕机时，需要快速切换到从节点。这里推荐两种方案：

• 哨兵模式：通过Sentinel集群实现自动故障转移
• 手动切换：执行SLAVEOF NO ONE提升从节点为主节点，注意要同步修改所有客户端的配置

在面试中被问到"脑裂问题怎么解决"时，重点要讲清楚min-slaves配置项的作用：当主节点发现无法连接足够多的从节点时，会自动拒绝写请求，避免数据分歧。

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附上完整的Redis主从复制流程图解：

理解这些底层机制，不仅能从容应对面试，在实际项目中处理缓存架构设计时也会更有底气。遇到主从同步异常的情况，记得先检查网络状况和内存使用量，这两个是导致复制中断的常见元凶。