redis 数据过期淘汰面试要点

一、过期删除策略类

Q1：Redis 的 key 过期后是立即删除吗？

• 不是。Redis 用惰性删除 + 定期删除组合，不会立即删。

• 过期 key 在未被访问时可能仍占内存。

• 所以会出现“key 已过期但内存没释放”的现象。

Q2：Redis 的过期删除策略有哪些？

1. 惰性删除：访问 key 时才检查是否过期，过期就删并返回 nil。

2. 定期删除：每隔一段时间随机抽查一批 key，删掉过期的。

• 两者结合，兼顾 CPU 和内存。

Q3：惰性删除的优缺点？

• 优点：CPU 友好，只在访问时检查。

• 缺点：过期 key 不被访问就一直占内存，可能内存泄漏。

Q4：定期删除怎么工作？

• 默认每秒 10 次（hz 控制）。

• 每次随机抽取 20 个设置了过期时间的 key。

• 删除其中已过期的。

• 如果过期比例 > 25%，继续抽，直到低于阈值或超时。

• 限制执行时间，避免阻塞主线程。

Q5：为什么定期删除是随机抽查，不是全量扫描？

• 全量扫描会阻塞主线程，尤其大实例。

• 随机抽查是 CPU 和内存的折中。

• 保证过期 key 最终被清理，但不保证及时。

Q6：定期删除会阻塞 Redis 吗？

• 会有一点。Redis 限制单次执行时间（默认 25ms）。

• 超时就中断，下次继续。

• 所以不会长时间阻塞。

Q7：从库会主动删除过期 key 吗？

• 不会。从库等待主库的 DEL 命令。

• 从库读到过期 key 时返回 nil（逻辑过期），但不物理删除。

• 保证主从数据一致。

Q8：主库删除过期 key 后，从库怎么同步？

• 主库删除时生成 DEL 命令写入 AOF 和 binlog。

• 从库重放 DEL，删除对应 key。

• 所以从库的删除由主库驱动。

二、内存淘汰策略类

Q9：Redis 有哪些内存淘汰策略？

共 8 种：

Q10：怎么选择淘汰策略？

• 纯缓存：allkeys-lru 或 allkeys-lfu。

• 有持久数据 + 缓存：volatile-lru，只淘汰设了过期的。

• 不能丢数据：noeviction，写入报错，需人工处理。

• 访问频率差异大：lfu 更合适。

Q11：LRU 和 LFU 的区别？

• LRU：淘汰最久未使用的，看“最近一次访问时间”。

• LFU：淘汰访问频率最低的，看“访问次数”。

• LRU 适合时效性强的场景，LFU 适合热点长期稳定的场景。

Q12：Redis 的 LRU 是精确的吗？

• 不是。Redis 用近似 LRU。

• 随机采样 N 个 key（maxmemory-samples，默认 5），淘汰其中最久未用的。

• 采样越大越精确，但 CPU 开销大。

• 每个 key 有 24 位 lru 时钟，记录访问时间。

Q13：Redis 的 LFU 怎么实现？

• 每个 key 有 8 位计数器（logc）和 8 位时间戳。

• 访问时概率性增加计数，避免短期热点。

• 计数随时间衰减，防止老热点占坑。

• 参数：lfu-log-factor、lfu-decay-time。

Q14：maxmemory 怎么设置？

• maxmemory 设 Redis 可用最大内存。

• 达到后触发淘汰策略。

• 建议留出系统内存和 fork COW 余量。

• 不设则可能 OOM。

Q15：淘汰什么时候触发？

• 每次执行命令前检查内存。

• 超过 maxmemory 就按策略淘汰。

• 淘汰到低于限制才执行命令。

• 如果 noeviction，直接返回错误。

三、过期与淘汰的关系类

Q16：过期删除和内存淘汰是一回事吗？

• 不是。

• 过期删除：key 到了 TTL 被删。

• 内存淘汰：内存满了，按策略删 key。

• 两者独立，但都影响内存。

Q17：key 没过期但内存满了会怎样？

• 触发内存淘汰策略。

• 如果策略是 volatile-* 且没有设过期的 key，可能无法淘汰，写入报错。

• allkeys-* 则淘汰任意 key。

Q18：volatile-lru 和 allkeys-lru 怎么选？

• 如果所有 key 都是缓存：allkeys-lru，淘汰范围大。

• 如果部分 key 是持久数据：volatile-lru，只淘汰缓存。

• 但 volatile-* 可能因可淘汰 key 不足而报错。

Q19：noeviction 适用什么场景？

• 数据不能丢，且内存足够。

• 内存满时写入报错，由应用处理。

• 适合持久化数据为主的实例。

四、实战与排查类

Q20：怎么查看 key 的过期时间？

• TTL key：剩余秒数，-1 永不过期，-2 不存在。

• PTTL key：毫秒。

• PERSIST key：移除过期时间。

Q21：怎么设置过期时间？

• EXPIRE key seconds

• PEXPIRE key milliseconds

• EXPIREAT key timestamp

• SET key value EX seconds

• SETEX key seconds value

Q22：怎么查看内存使用？

• INFO memory：used_memory、maxmemory、evicted_keys 等。

• MEMORY USAGE key：单个 key 内存。

• MEMORY STATS：内存分布。

• redis-cli --bigkeys：找大 key。

Q23：怎么查看淘汰了多少 key？

• INFO stats 的 evicted_keys。

• 持续增长说明内存压力大。

• 结合 maxmemory_policy 看策略。

Q24：大量 key 同时过期会怎样？

• 定期删除压力大，可能卡顿。

• 内存短时间不释放。

• 解决：TTL 加随机值，打散过期时间。

Q25：怎么避免缓存雪崩式的集中过期？

• 设置 TTL 时加随机偏移，如 3600 + random(0, 300)。

• 热点 key 用逻辑过期，不设物理 TTL。

• 多级缓存。

Q26：怎么找大 key？

• redis-cli --bigkeys：扫描各类型最大 key。

• MEMORY USAGE key：单 key 内存。

• SCAN + STRLEN/LLEN/HLEN/SCARD/ZCARD 自定义脚本。

• 大 key 要拆分或异步删除。

Q27：怎么异步删除大 key？

• UNLINK key：后台线程删除。

• FLUSHALL ASYNC、FLUSHDB ASYNC。

• 避免 DEL 大 key 阻塞主线程。

五、高频陷阱题

Q28：key 过期了但内存没释放，为什么？

• 惰性删除没访问到，定期删除还没抽到。

• 所以内存延迟释放。

• 可通过 SCAN 触发或等待定期删除。

Q29：TTL 返回 -1 和 -2 的区别？

• -1：key 存在但没设过期时间。

• -2：key 不存在或已过期。

Q30：从库读到过期 key 会返回什么？

• 返回 nil（逻辑过期）。

• 但不物理删除，等主库 DEL 同步。

• 保证主从一致。

Q31：LRU 一定淘汰最久未用的吗？

• 不一定。近似 LRU 采样淘汰。

• 采样数越大越接近精确。

• 默认 5，可能淘汰非最久未用的。

Q32：LFU 的计数器会一直增长吗？

• 不会。8 位最大 255，且随时间衰减。

• 概率性增加，避免短期热点刷高。

• lfu-decay-time 控制衰减速度。

Q33：maxmemory 不设会怎样？

• Redis 无限增长，直到 OOM 被系统杀。

• 或触发 swap，性能骤降。

• 生产必须设。

Q34：淘汰策略能动态改吗？

• 能。CONFIG SET maxmemory-policy allkeys-lru。

• 立即生效。

• 也可改配置文件。

Q35：volatile-ttl 淘汰什么？

• 在设了过期时间的 key 中，优先淘汰 TTL 最短的。

• 适合希望快过期的先走的场景。