面试题：Redis字典在高并发写场景下可能面临哪些性能问题

Question

在高并发写操作的场景中，Redis字典可能会因为哪些原因导致性能下降？请至少列举两个方面，并简要说明原因。

Answer 1

• 内存碎片化：
  • 原因：频繁的插入和删除操作会使Redis的内存空间产生大量不连续的小块空闲内存。当需要分配较大内存空间时，可能无法找到足够连续的内存，从而需要进行内存整理，这会消耗额外的CPU资源，导致性能下降。
• 哈希冲突：
  • 原因：Redis字典采用哈希表结构，当大量的键值对被插入且哈希函数设计不佳或者数据分布不均匀时，会产生较多的哈希冲突。哈希冲突使得在查找、插入和删除操作时，需要从哈希桶链表中遍历更多的节点，增加了操作的时间复杂度，降低了性能。
• 锁竞争：
  • 原因：在高并发写操作场景下，为了保证数据一致性，通常需要对Redis进行加锁。多个写操作同时竞争锁资源，会导致大量线程处于等待状态，增加了线程上下文切换的开销，降低了系统整体的并发处理能力，进而影响性能。