4. Redis缓存更新机制 核心策略： - 过期删除：通过 expire 设置键的过期时间，到期后由后台线程（惰性删除+定期删除）处理。 - 惰性删除：客户端访问时检查是否过期，过期则删除。 - 定期删除：每隔一段时间随机检查部分键，删除过期键（通过配置 hz 控制检查频率）。 - 主动更新：应用主动调用 set / del 等命令更新缓存，常见场景： - 数据变更时（如数据库更新后），同步更新缓存。 - 缓存失效前（如提前30秒），后台线程主动刷新（“缓存预热”）。 - 淘汰策略：当内存不足时，按策略淘汰旧数据（如LRU、LFU、随机等，见第5点）。 5. Redis的LRU机制（Least Recently Used） 原理： - 近似LRU：Redis并非严格实现LRU，而是采样少量键（默认5个），淘汰其中最久未使用的键，通过 maxmemory-samples 参数调整采样数量。 - 实现方式：每个键维护 lru 字段（记录最后一次访问时间），淘汰时比较采样键的 lru 值。 - 优化策略： - Redis 4.0引入LFU（最不常用） 策略，结合访问频率和时间淘汰数据。 - 可通过 maxmemory-policy 配置淘汰策略，如 allkeys-lru （所有键中使用LRU）、 volatile-lru （仅过期键中使用LRU）。 6. Redis集群 核心架构（以Redis Cluster为例）： - 分片机制： - 数据按哈希槽（Hash Slot）分布，共16384个槽，每个节点负责部分槽。 - 键通过 CRC16(key) % 16384 计算归属的槽，路由到对应节点。 - 节点角色： - 主节点（Master）：负责读写操作，维护数据和槽信息。 - 从节点（Slave）：复制主节点数据，主节点故障时可自动选举为新主（通过Raft协议）。 - 高可用机制： - 自动故障转移：当主节点下线，从节点通过投票成为新主，保证服务不中断。 - 数据冗余：每个主节点至少有一个从节点，避免单点故障。 - 集群通信： - 节点间通过Gossip协议交换状态信息（如节点存活、槽分配），维护集群拓扑。 - 典型部署： - 至少3个主节点（每个主带1个从），形成3主3从架构，保证容错性（最多允许1个主节点故障）。 补充：Redis集群的优缺点 - 优点： - 支持海量数据（通过分片扩展内存）。 - 高可用性（故障自动转移）。 - 读写分离（从节点可承担读请求）。 - 缺点： - 不支持多键事务（跨节点键无法原子操作）。 - 客户端需处理分片路由（或通过中间件如Codis、Twemproxy）。 - 集群扩展时需迁移数据（通过 redis-trib 工具自动迁移槽）。