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redis主从复制原理

Redis主从复制是面试必考的高频考点,掌握其原理对提升系统高可用至关重要。本文深入解析Redis主从复制三大阶段:建立连接、全量同步和增量同步,揭秘复制偏移量和积压缓冲区的核心机制。从数据热备份到读写分离,从断线重连处理到性能优化技巧,全面覆盖主从复制的关键知识点。特别分享如何避免全量复制风暴、合理设置repl-backlog-size等实战经验,帮助开发者构建更稳定的Redis架构。附赠2025年最新Java面试宝典资源,助你轻松应对Redis相关面试问题。

Redis主从复制原理:面试必考的高可用基石

作为程序员,Redis的主从复制机制简直是面试中的“钉子户”。今天咱们就用人话拆解这个高频考点,彻底搞懂它的工作原理!

Redis主从架构示意图

🔗 一、主从复制是啥?为啥要用它?

简单说就是主节点(Master) 把数据同步给从节点(Slave) 的过程。核心目的就俩:

  1. 数据热备份:主库崩了,从库能顶上(配合哨兵实现故障转移)
  2. 读写分离:主库写,从库读,抗高并发

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⚙️ 二、主从复制工作流程(核心三阶段)

🔌 阶段1:建立连接

  1. 从节点执行 slaveof <master_ip> <master_port>
  2. 从节点创建socket连接主节点
  3. 主节点验证后,建立专用于复制的长连接

💡 面试坑点:复制缓冲区(repl_backlog_buffer) 在主节点初始化时就创建了,不是等从节点连上才建!

📦 阶段2:首次全量同步(RDB快照)

  1. 从节点发送 PSYNC ? -1 请求全量复制
  2. 主节点执行 bgsave 生成RDB文件
    RDB生成过程
  3. RDB文件通过socket传输给从节点
  4. 从节点清空旧数据,加载RDB
  5. 主节点将复制缓冲区的写命令发给从节点(补增量)

🔄 阶段3:持续增量同步

  1. 主节点收到新写命令,同时写入复制缓冲区
  2. 主节点异步推送命令到从节点(类似发布订阅)
  3. 从节点执行命令保持数据同步

🚨 三、断线重连怎么处理?(部分复制机制)

这里就体现出 复制偏移量(repl_offset)复制积压缓冲区(repl_backlog) 的精妙设计了:

  1. 从节点重连时携带自己的复制偏移量
  2. 主节点检查偏移量是否还在积压缓冲区中:
    • 存在:发送缺失的部分命令(部分复制)
    • 不存在:触发全量复制

📊 关键数据结构:

  • master_repl_offset(主节点当前偏移量)
  • slave_repl_offset(从节点当前偏移量)

⚡️ 四、性能优化重点

  1. 避免全量复制风暴:多个从节点同时重启时错开同步时间
  2. 合理设置repl-backlog-size:根据业务写入量调整(通常设置为:写入速度 * 网络中断时长 * 安全系数)
  3. 主节点禁用持久化时:务必关闭自动重启,防止空数据集覆盖从节点

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❓ 高频面试题口述要点

Q:主从复制延迟怎么监控?
A:通过 info replication 查看 master_repl_offsetslave_repl_offset 差值

Q:主节点宕机后数据会丢失吗?
A:取决于配置:

  • 异步复制:可能丢失部分数据(主节点写入后未同步即宕机)
  • WAIT命令:可实现强一致性(但性能骤降)

Q:主从节点配置不一致会怎样?
A:可能导致内存溢出!比如主节点关闭maxmemory,从节点开启时,从节点可能被主节点的大数据集撑爆

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