面试题答案
一键面试RDB文件存储
- 大键值对处理：
- 对于频繁访问的大键值对，考虑在RDB文件存储时采用更高效的编码方式。例如，如果大键值对是字符串类型且长度较长，可以考虑使用压缩编码。Redis在内部已经有一些针对字符串的优化编码，如embstr编码适用于短字符串，但对于长字符串，可以研究第三方压缩库（如zlib）集成到Redis存储逻辑中，在写入RDB文件时对大字符串进行压缩存储，读取时再解压。这样可以有效减少RDB文件的大小，从而缩短RDB文件的生成和加载时间。
- 对于大键值对，可以尝试将其拆分为多个小键值对存储。例如，如果大键值对是一个复杂的对象，可以将对象的各个属性拆分成不同的键值对，这样在读取部分数据时无需加载整个大对象，减少I/O开销，同时也有利于RDB文件存储时的碎片化管理。
- 过期时间集中的键值对处理：
- 在RDB文件生成时，对过期时间集中的键值对进行特殊标记或分组存储。这样在加载RDB文件时，可以快速定位并批量处理这些即将过期的键值对。例如，可以在RDB文件头中记录过期时间集中的键值对范围或偏移量，在加载时直接加载这部分数据并优先进行过期检查和处理，避免在整个RDB文件加载后再逐个检查过期键，提高加载效率。
- 对于过期时间集中的键值对，可以考虑在RDB文件存储时采用一种类似“懒惰删除”的预标记机制。即在RDB文件中对这些即将过期的键值对标记为“即将过期”，但实际删除操作延迟到加载后或后续合适的时机，减少RDB文件生成过程中频繁删除过期键带来的性能开销。
内存管理
- 大键值对处理：
- 由于大键值对占用较多内存，在内存分配上，使用jemalloc等内存分配器时，可以调整其分配策略，为大键值对分配更连续的内存空间。连续的内存空间可以减少内存碎片化，提高内存利用率，同时也有利于提高读写性能，因为减少了内存指针跳转带来的开销。
- 对于频繁访问的大键值对，可以考虑将其设置为“常驻内存”。Redis本身有逐出策略，在内存不足时会根据策略删除键值对。通过特殊配置，将大键值对排除在逐出策略之外，确保其始终保留在内存中，避免频繁的磁盘I/O操作（因为如果大键值对被逐出后又需要访问，就需要从RDB文件或AOF文件中重新加载到内存）。
- 过期时间集中的键值对处理：
- 对于过期时间集中的键值对，可以使用一种“过期时间桶”的内存管理方式。即将过期时间相近的键值对放在同一个内存区域（桶）中，这样在进行过期检查时，可以批量处理同一个桶中的键值对，减少检查过期键的时间复杂度。同时，当某个桶中的所有键值对都过期后，可以一次性回收整个桶所占用的内存空间，提高内存回收效率。
- 在内存监控方面，针对过期时间集中的键值对，可以设置专门的内存监控指标，如即将过期键值对占用内存比例等。当这个比例过高时，提前采取措施，如调整过期时间、提前进行过期键删除等操作，避免在过期时间集中到达时因大量键值对过期导致内存瞬间释放或重新分配带来的性能抖动。
读写策略
- 大键值对处理：
- 读策略：对于频繁访问的大键值对，采用缓存分层策略。除了Redis内存缓存外，可以在应用层增加一层本地缓存（如Guava Cache等）。当应用请求大键值对时，先从本地缓存中查找，如果命中则直接返回，减少对Redis的读请求压力。如果本地缓存未命中，再从Redis读取，读取后将数据放入本地缓存。同时，在Redis读取大键值对时，可以采用异步I/O方式（如果Redis支持），避免阻塞主线程，提高整体系统的响应性能。
- 写策略：在写入大键值对时，为了减少对Redis性能的影响，可以采用批量写入和异步写入相结合的方式。即将多个大键值对的写入操作合并成一个批量操作，然后通过异步线程池将批量操作提交到Redis执行，避免在主线程中逐个写入大键值对带来的长时间阻塞。此外，在写入大键值对前，可以先对其进行校验和预处理，确保数据的正确性和完整性，减少写入错误导致的重试开销。
- 过期时间集中的键值对处理：
- 读策略：在读取过期时间集中的键值对时，优先检查键是否过期。可以在Redis的读取逻辑中增加一个快速过期检查机制，在获取键值对之前，先通过过期时间索引（如前面提到的过期时间桶索引）快速判断键是否已经过期。如果过期，直接返回空值或错误信息，避免不必要的内存读取操作。同时，可以对过期时间集中的键值对设置较低的读优先级，当系统负载较高时，优先处理其他非过期或非集中过期的键值对读取请求，保证系统整体的响应性能。
- 写策略：对于即将过期的键值对进行写入操作时，可以考虑在写入时更新其过期时间，避免在过期时间集中到达时频繁写入新的键值对。例如，如果业务允许，可以将即将过期的键值对的过期时间延长一定时间，减少过期键的数量和过期操作的频率。同时，在写入过期时间集中的键值对时，与大键值对写策略类似，采用批量和异步写入方式，减少对Redis主线程的影响。