面试题：Redis缓存命中率提升之缓存过期策略

Question

在提升Redis缓存命中率时，缓存过期策略非常关键。请简述常见的Redis缓存过期策略有哪些，并说明它们对缓存命中率可能产生的影响。

Answer 1

常见Redis缓存过期策略

1. 定时删除
   • 原理：在设置键的过期时间的同时，创建一个定时器，当过期时间到达时，由定时器立即执行对键的删除操作。
   • 优点：能立即释放过期键所占用的内存，内存利用率高。
   • 缺点：大量过期键集中过期时，会占用较多CPU资源，影响Redis性能。
2. 惰性删除
   • 原理：键过期时不会立即删除，而是在每次访问该键时，检查键是否过期，如果过期则删除该键。
   • 优点：对CPU友好，不会在过期时集中消耗CPU资源。
   • 缺点：若过期键长时间未被访问，会一直占用内存，导致内存浪费。
3. 定期删除
   • 原理：Redis会定期随机抽取一定数量的键检查是否过期，并删除过期键。
   • 优点：通过限制删除操作执行的时长和频率，在一定程度上平衡了CPU时间和内存空间。
   • 缺点：无法保证所有过期键能及时删除，可能存在少量过期键长时间占用内存的情况。

对缓存命中率的影响

1. 定时删除
   • 由于能立即删除过期键，当数据更新频繁且过期时间短的场景下，如果能及时删除过期键，新请求不会访问到过期数据，理论上能维持较高的缓存命中率。但大量删除操作若影响Redis性能，导致响应变慢，可能间接影响缓存命中率。
2. 惰性删除
   • 只有在访问键时才检查是否过期，在过期键未被访问期间，其他请求可能继续获取到过期数据，降低缓存命中率。但如果过期键很少被再次访问，对缓存命中率影响不大。
3. 定期删除
   • 合理设置定期删除的频率和抽查数量，能在不过度消耗CPU的情况下，删除部分过期键，维持较高缓存命中率。若频率过低或抽查数量过少，可能导致较多过期键未及时删除，影响缓存命中率；若频率过高或抽查数量过多，影响Redis性能，也可能间接影响缓存命中率。