Redis: от основ до продвинутых сценариев

Что такое Redis как система хранения данных? Кратко про in-memory, основные сценарии использования и отличие от традиционных БД.

Краткий обзор преимуществ и ограничений хранения данных в памяти (in-memory) в Redis: скорость, потребление памяти, риск потери данных при сбоях и практические рекомендации.

В каких сценариях Redis используется как cache, а в каких — как основное хранилище данных?

Чем Redis отличается от реляционных баз данных в моделях данных, транзакциях и консистентности?

Обзор основных структур данных Redis: string, list, set, sorted set, hash и типичные сценарии применения.

Как работают строки (string) в Redis, включая ограничения размера и атомарные операции?

Как работают списки (list), включая операции push/pop и сценарии очередей?

Как использовать hash в Redis для хранения объектов и чем он отличается от JSON-документа (например, через модуль RedisJSON)?

Как работают множества (set), включая уникальность элементов и операции пересечения/объединения?

Что это: sorted set — коллекция уникальных членов (member) с числовым score, по которому выполняется упорядочивание. Часто используется для рейтингов, лидеров, приоритетных очередей и таймлайнов.

Какие стратегии кэширования существуют (cache-aside, write-through, write-behind), и как они реализуются в Redis?

Как реализуется write-through cache и какие у него плюсы и минусы?

Что такое cache-aside (lazy loading) и как он работает при чтении и обновлении данных.

Что такое write-behind (write-back) и какие риски он несёт?

Что такое cache invalidation и какие подходы используются для её реализации?

Кратко про TTL (time-to-live) в Redis: как задать время жизни ключа, как Redis удаляет истёкшие ключи и какие команды используются для управления временем жизни.

Чем отличается passive и active expiration механизм?

Какие проблемы могут возникать при массовом истечении ключей (cache avalanche)?

Что такое cache stampede и как Redis помогает его избежать?

Какие механизмы персистентности есть в Redis (RDB, AOF) и как они работают?

Кратко о том, как настраивается AOF в Redis (параметр appendfsync) и какие у этого компромиссы между производительностью и надёжностью.

В чем разница между RDB snapshot и AOF логированием, включая производительность и надёжность?

Какие операции в Redis являются атомарными и почему?

Как работает комбинированный режим RDB + AOF?

В каких сценариях Lua предпочтительнее нескольких команд Redis?

Коротко: optimistic locking в Redis реализуется через команды WATCH + MULTI + EXEC. Клиент «наблюдает» указанные ключи; если кто-то изменит их до вызова EXEC, транзакция отменяется и клиент получает сигнал повторить операцию.

Как работают транзакции в Redis (MULTI/EXEC) и почему нет автоматического rollback?

Какие ограничения транзакций Redis по сравнению с ACID БД?

Кратко: модель publish/subscribe в Redis — это простая система публикации сообщений по каналам, где издатели отправляют сообщения в канал, а подписчики получают их в реальном времени. При этом нет гарантии доставки и сообщений не сохраняются.

Кратко: Redis Streams — структура данных для упорядоченного хранения событий (логов) с поддержкой чтения, повторного чтения и групп потребителей. Pub/Sub — механизм моментальной публикации/подписки для рассылки сообщений в реальном времени без хранения истории.

Короткий ответ: Lua-скрипты выполняются внутри сервера Redis в одном потоке и исполняются атомарно: весь скрипт выполняется как единая операция, блокируя обработку других команд. Скрипты обращаются к Redis через redis.call или redis.pcall, принимают ключи через KEYS и дополнительные аргументы через ARGV. Обычно скрипты кешируются (SCRIPT LOAD) и вызываются по SHA1 (EVALSHA) для экономии трафика.

Как реализовать очередь задач на Redis с помощью списков и команд LPUSH и BRPOP?

Чем Redis Pub/Sub отличается от Kafka или RabbitMQ?

Как работают consumer groups в Streams и что такое ack и pending messages?

Как Redis Streams решают проблемы очередей?

Кратко о проблемах при использовании Redis в роли очереди сообщений и способах их решения.

Почему Redis быстрый, включая single-threaded модель и работу в памяти?

Что происходит при превышении лимита памяти?

Какие eviction policy существуют (LRU, LFU, TTL-based) и как выбрать подходящую?

Как Redis обрабатывает параллельные запросы без блокировок?

Как Redis управляет памятью, включая maxmemory и политики вытеснения (eviction)?

Вопрос: Какие операции в Redis могут быть медленными и почему (например, KEYS)?

Какие проблемы консистентности возникают при репликации (eventual consistency)?

Краткое объяснение работы master-replica репликации в Redis — как мастер передаёт данные репликам и как происходит синхронизация.

Что такое Redis Sentinel и какую проблему он решает?

Что происходит при failover и как выбирается новый мастер?

В чем разница между Sentinel и Cluster?

Какие проблемы возникают при ручном шардинге?

Какие ограничения Redis Cluster (multi-key операции, транзакции)?

Как работает Redis Cluster, включая sharding по слотам?

Как масштабируется Redis горизонтально, включая sharding и partitioning?

Какие проблемы есть у Redis-lock (например, split-brain)?

Как реализовать хранение сессий в Redis для веб-приложения.

Как реализовать distributed lock в Redis (SET NX + EX)?

Как реализовать leaderboard (рейтинг) с помощью sorted set?

Как использовать Redis для rate limiting, включая алгоритмы (token bucket, sliding window)?

Что такое Redlock и какие у него ограничения?

Какие проблемы возникают при хранении слишком больших объектов?

Короткий ответ: без включённой persistence Redis хранит данные только в памяти — при сбое, перезапуске или переполнении памяти данные будут потеряны.

Какие основные анти-паттерны при использовании Redis (например, KEYS в проде, отсутствие TTL)?

Как использовать Redis для кэширования API?

Когда Redis — правильный выбор, включая caching, realtime и high-load сценарии?

Как диагностировать проблемы производительности в Redis?

Когда Redis — плохой выбор, включая необходимость сложных запросов и строгой консистентности?

Какие метрики важны для Redis (latency, memory usage, hit/miss ratio)?