持续总结中！2024年面试必问 20 道 Redis面试题（四）
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七、Redis过期键的删除策略？
Redis 过期键的删除策略主要涉及以下几种方式：
1. 定时删除（Timed Expiration）
这是最直接的过期键删除策略。当为一个键设置过期时间后，Redis 会在该键达到过期时间时立即将其删除。这种方式的优点是确保了数据的实时性，过期数据能够立即被清理出去，但缺点是可能会对性能产生影响，因为每个带有过期时间的键都需要创建一个定时器来监控。
2. 惰性删除（Lazy Expiration）
在这种策略下，键并不会在过期时立即被删除，而是在下一次访问该键时才会被检查并删除。这种方式的优点是可以节省CPU资源，因为它避免了定时器的开销。但是，它可能会导致过期数据在内存中驻留较长时间，从而占用内存空间。
3. 定期扫描删除（Periodic Expiration）
Redis 会定期扫描键空间以查找并删除过期的键。这种策略通过随机抽样的方式来减少对性能的影响，但无法保证过期数据能够及时被删除。定期扫描可以配置不同的频率和条件，以适应不同的性能和实时性需求。
4. 内存淘汰策略（Eviction Policies）
当内存不足时，Redis 会根据配置的内存淘汰策略来决定哪些键应该被删除。这些策略包括但不限于：
- noeviction：不删除任何数据，如果内存不足，写入操作将被拒绝。
- allkeys-lru：从所有键中删除最近最少使用的键。
- allkeys-random：从所有键中随机删除键。
- volatile-lru：从设置了过期时间的键中删除最近最少使用的键。
- volatile-random：从设置了过期时间的键中随机删除键。
- volatile-ttl：删除即将过期的键。
5. 内存碎片整理（Active Defragmentation）
在 Redis 4.0 及以上版本中，可以启用内存碎片整理功能。这个功能可以在后台异步地整理内存，减少内存碎片，从而提高内存的使用效率。虽然这个功能不直接删除过期键，但它有助于提高内存的总体性能。
6. 使用 Redis 4.0 及以上版本的优化特性
Redis 4.0 引入了一些新特性，比如 LAZY FREE，可以在后台线程中异步地释放过期键占用的内存，减少对主线程的影响。
7. 过期时间分散策略
为了避免大量键在同一时间过期导致的性能问题，可以通过在设置的过期时间上增加一个随机偏移量，使得过期时间分散在一段时间内，从而避免删除操作的集中。
通过这些策略的组合使用，Redis 能够在保证性能的同时，有效地管理过期键的删除，确保缓存数据的时效性和内存使用的效率。
八、Redis的回收策略（淘汰策略）？
Redis 提供了多种数据淘汰策略，用于在内存不足时从键空间中选择并移除数据。以下是 Redis 支持的主要淘汰策略：
1. noeviction
此策略会阻止任何新写入操作，如果内存限制达到，尝试写入数据时会返回错误。这种策略不会淘汰任何现有的键。
2. allkeys-lru
这种策略会淘汰整个键空间中最久未被访问的键（Least Recently Used）。它适用于那些访问模式下旧数据很少被再次访问的场景。
3. allkeys-random
此策略会从所有键中随机选择并淘汰一个键。它是一种简单且公平的淘汰方式，但可能不是最优化的。
4. volatile-lru
这种策略会淘汰那些设置了过期时间的键中最久未被访问的键。如果键空间中没有可淘汰的过期键，Redis 将尝试使用 noeviction 策略。
5. volatile-random
此策略会从设置了过期时间的键中随机淘汰一个键。与 volatile-lru 类似，如果没有过期键，Redis 将使用 noeviction 策略。
6. volatile-ttl
这种策略会淘汰那些设置了过期时间的键中，剩余生存时间（Time To Live, TTL）最短的键。如果没有过期键，Redis 同样会使用 noeviction 策略。
7. allkeys-lfu
这种策略会淘汰整个键空间中最少使用的键（Least Frequently Used）。适用于那些访问模式下某些数据很少被访问的场景。
8. volatile-lfu
此策略会淘汰设置了过期时间的键中最少使用的键。如果没有过期键，Redis 将使用 noeviction 策略。
配置淘汰策略
淘汰策略可以在 Redis 配置文件中设置，通过 maxmemory-policy 配置项进行配置。例如：
maxmemory-policy allkeys-lru这行配置表示当 Redis 达到内存上限时，将使用 LRU 策略淘汰数据。
考虑因素
在选择淘汰策略时，需要考虑以下因素：
- 数据访问模式：不同的应用有不同的数据访问模式，选择一个与访问模式相匹配的淘汰策略非常重要。
- 数据时效性：对于那些过期后不再需要的数据，使用考虑 TTL 的淘汰策略可能更合适。
- 内存限制：了解系统的内存限制，并根据可用内存选择合适的淘汰策略。
- 业务需求：不同的业务对数据的准确性和实时性有不同的需求，需要根据业务需求选择淘汰策略。
总结
Redis 的淘汰策略提供了灵活的选择，以适应不同的应用场景和业务需求。正确配置和使用这些策略，可以帮助确保 Redis 在内存限制下依然能够高效稳定地运行。