面试题：Redis RDB恢复时过期键与数据一致性保障

Question

当从RDB文件恢复数据到Redis实例时，过期键的存在会给数据一致性带来什么挑战？如何通过合理的机制来保障数据一致性？请详细说明。

Answer 1

过期键对数据一致性的挑战

1. 数据不一致：从RDB文件恢复数据时，若其中包含已过期但未被清理的键，这些键可能会被错误地加载到Redis实例中，导致内存中的数据与实际应存在的数据不一致。例如，原本应该过期失效的数据重新出现在系统中，可能影响业务逻辑，如缓存数据过期后应重新从数据源获取最新数据，但因过期键被错误恢复，可能继续使用旧数据。
2. 影响性能：过期键占用额外内存空间，在恢复大量过期键时，会延长恢复时间，且过多无效数据占用内存可能导致Redis内存使用超出预期，触发内存淘汰策略，影响正常数据的处理。

保障数据一致性的机制

1. 加载时检查：在从RDB文件加载数据到Redis实例的过程中，Redis可以在加载每个键值对时检查键的过期时间。若发现键已过期，直接跳过该键值对的加载，不将其存入Redis实例内存中。例如，在Redis源码实现加载逻辑的相关模块中，添加对过期时间的判断逻辑。
2. 后台清理：数据加载完成后，启动一个后台线程专门用于清理过期键。该线程按照一定的时间间隔扫描Redis实例中的数据，删除过期的键。例如，Redis自身的过期键清理机制采用的是惰性删除（访问键时检查是否过期并删除）和定期删除（按照一定周期随机检查一批键，删除过期键）相结合的方式。在从RDB恢复数据后，可以强化定期删除机制，在短时间内增加检查频率，尽快清理过期键。
3. 记录过期时间：在RDB文件中不仅保存键值对数据，还清晰记录每个键的过期时间戳。当恢复数据时，依据这些记录准确判断键是否过期，决定是否加载。例如，在RDB文件格式设计时，为每个键值对结构体添加专门字段用于存储过期时间信息。