面试题：如何设计一个通用的Redis键生存时间动态调整框架以适应复杂业务场景？

Question

业务场景包含多种不同类型的数据，每种数据有不同的动态生存时间调整规则，如基于数据访问频率、业务周期等。请设计一个通用的框架，描述其架构、关键模块、与Redis交互的方式以及如何保证框架的可扩展性和性能。

Answer 1

架构设计

1. 数据管理层：负责接收和存储不同类型的数据。可以采用分层存储结构，将热数据存储在Redis中，冷数据存储在持久化存储（如数据库）中。
2. 规则解析层：解析每种数据类型对应的动态生存时间调整规则，这些规则可能以配置文件、数据库表或代码逻辑的形式存在。
3. 时间调整层：根据规则解析层的结果，动态调整数据在Redis中的生存时间（TTL）。

关键模块

1. 数据类型识别模块：识别不同类型的数据，以便应用相应的规则。
2. 规则加载模块：从配置文件或数据库加载动态生存时间调整规则。
3. TTL调整模块：根据解析后的规则，调用Redis的相关命令调整数据的TTL。

与Redis交互的方式

1. 数据写入：将数据写入Redis时，根据数据类型确定初始TTL，并设置到Redis中。例如，使用SET key value EX initial_ttl命令。
2. TTL调整：当规则解析层确定需要调整TTL时，使用EXPIRE key new_ttl命令更新Redis中数据的生存时间。
3. 数据读取：从Redis读取数据时，正常使用GET key命令。如果数据过期，从持久化存储中重新加载数据并写入Redis。

保证可扩展性和性能的方法

1. 可扩展性
   • 模块化设计：将框架分为不同的模块，每个模块负责特定的功能，便于扩展新的功能或修改现有功能。
   • 规则动态加载：支持在运行时动态加载和更新生存时间调整规则，无需重启系统。
   • 数据类型扩展：设计数据类型识别模块，使其易于添加新的数据类型及其对应的规则。
2. 性能
   • 缓存优化：合理设置Redis的缓存策略，如采用LRU（最近最少使用）算法淘汰数据，确保热数据常驻内存。
   • 批量操作：尽量使用Redis的批量操作命令，减少网络开销。例如，使用MSET和MGET命令进行批量读写。
   • 异步处理：对于一些耗时的操作，如从持久化存储加载数据，采用异步处理方式，避免阻塞主线程。