Redis面试题总结4：数据存储-KeepStudy

Redis面试题总结4：数据存储

#### Redis 的数据过期策略是什么？
1. 定时删除:在设置键的过期时间的同时，创建一个定时器timer、让定时器在键的过期时间来临时，立即执行对键的删除操作。

1. 惰性删除:放任键过期不管，但是每次从键空间中获取键时，都检查取得的键是否过期，如果过期的话，就删除该键;如果没有过期，就返回该键。

1. 定期删除:每隔一段时间程序就对数据库进行一次检查，删除里面的过期键。至于要删除多少过期键，以及要检查多少个数据库，则由算法决定。

#### Redis 有哪些内存淘汰机制
Redis 作为一个内存数据库，在内存空间不足的时候，为了保证命中率，就会和我们操作系统中的页面置换算法类似，选择一定的数据淘汰策略。

- volatile（设置过期时间的数据集）
1）volatile-lru：从已设置过期时间的数据集中挑选最近最少使用的数据淘汰。
2）volatile-ttl：从已设置过期时间的数据集中挑选将要过期的数据淘汰。
3）volatile-random：从已设置过期时间的数据集中任意选择数据淘汰。
4）volatile-lfu：从已设置过期时间的数据集挑选使用频率最低的数据淘汰。

- allkeys（所有数据集）
5）allkeys-lru：从数据集中挑选最近最少使用的数据淘汰
6）allkeys-lfu：从数据集中挑选使用频率最低的数据淘汰。
7）allkeys-random：从数据集（server.db[i].dict）中任意选择数据淘汰

- no-enviction
8）no-enviction（驱逐）：禁止驱逐数据，这也是默认策略。意思是当内存不足以容纳新入数据时，新写入操作就会报错，请求可以继续进行，线上任务也不能持续进行，采用 no-enviction 策略可以保证数据不被丢失。

PS：在 redis.config 文件中，我们可以设置 maxmemory 的值来配置 Redis 的最大占用内存字节数。

#### Redis 有哪些持久化机制
##### RDB
- RDB 持久化是指在指定的时间间隔内将内存中的数据集快照写入磁盘。也是默认的持久化方式。也就是将内存中数据以快照的方式写入到二进制文件中，默认的文件名为 dump.rdb。

- RDB 支持 同步（save 命令）、后台异步（bgsave）以及自动配置三种方式触发。

- 优点
RDB 文件紧凑，全量备份，非常适合用于进行备份和灾难恢复
生成 RDB 文件时支持异步处理，主进程不需要进行任何磁盘IO操作
RDB 在恢复大数据集时的速度比 AOF 的恢复速度要快

- 缺点
RDB 快照是一次全量备份，存储的是内存数据的二进制序列化形式，存储上非常紧凑。且在快照持久化期间修改的数据不会被保存，可能丢失数据

##### AOF
- 全量备份总是耗时的，有时候我们提供一种更加高效的方式 AOF，其工作机制更加简单：会将每一个收到的写命令追加到文件中

- 随着时间推移，AOF 持久化文件也会变的越来越大。为了解决此问题，Redis 提供了 bgrewriteaof 命令，作用是 fork 出一条新进程将内存中的数据以命令的方式保存到临时文件中，完成对AOF 文件的重写。

- AOF 也有三种触发方式：1）每修改同步 always 2）每秒同步 everysec 3）不同no：从不同步。

- 优点
AOF 可以更好的保护数据不丢失，一般 AOF 隔 1 秒通过一个后台线程执行一次 fsync 操作
AOF 日志文件没有任何磁盘寻址的开销，写入性能非常高，文件不容易破损
AOF 日志文件即使过大的时候，出现后台重写操作，也不会影响客户端的读写
AOF 日志文件的命令通过非常可读的方式进行记录，这个特性非常适合做灾难性的误删除的紧急恢复

- 缺点
对于同一份数据来说，AOF 日志文件通常比 RDB 数据快照文件更大
AOF开启后，支持的写 QPS 会比RDB支持的写 QPS 低，因为 AOF 一般会配置成每秒 fsync 一次日志文件，当然，每秒一次 fsync，性能也还是很高的

#### Redis持久化策略选择
1. 如果Redis中的数据完全丢弃也没有关系（如Redis完全用作DB层数据的cache），那么无论是单机，还是主从架构，都可以不进行任何持久化。

1. 在单机环境下（对于个人开发者，这种情况可能比较常见），如果可以接受十几分钟或更多的数据丢失，选择RDB对Redis的性能更加有利；如果只能接受秒级别的数据丢失，应该选择AOF。

1. 但在多数情况下，我们都会配置主从环境，slave的存在既可以实现数据的热备，也可以进行读写分离分担Redis读请求，以及在master宕掉后继续提供服务。

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