面试题：Redis复制功能中过期键处理的基本容错机制是什么

Question

在Redis的复制功能里，涉及过期键处理时，有一些基本的容错设计来保证数据一致性和系统稳定性。请阐述这些基本的容错机制是如何运作的。

Answer 1

主库过期键处理

1. 正常过期删除：主库会像处理普通键一样，按照过期策略（如定期删除、惰性删除）对过期键进行处理。当一个键过期时，主库会删除该键，并向从库发送 DEL 命令。这样从库就能与主库保持数据一致性，知道该键已过期并删除。
2. 过期键传播：主库在执行写命令修改数据时，如果涉及到过期键，会同时将这个修改操作（包括对过期键的操作）以 REPL 协议的形式发送给从库。从库收到这些命令后，会在自己的数据副本上执行相同的操作，从而保持与主库的数据状态一致。

从库过期键处理

1. 不主动过期删除：从库不会主动按照过期策略去删除过期键，而是等待主库发送 DEL 命令或者其他覆盖该键的写命令。这样设计是为了保证主从库之间的数据一致性，避免从库自行删除过期键后与主库状态不一致的情况。
2. 过期键查询处理：当客户端在从库上查询一个过期键时，从库不会直接返回键已过期的信息。因为从库要保持与主库的数据一致性，它会将这个查询请求转发给主库（如果配置了 slave-read-only yes），由主库来判断键是否过期并返回结果。如果主库判断该键已过期，会返回键不存在的信息；如果键未过期，则返回键的值。这种方式保证了客户端在从库上查询到的数据与主库一致。

网络异常时的容错

1. 部分重同步：如果主从库之间的网络出现短暂中断，当网络恢复后，从库会尝试与主库进行部分重同步。主库会记录最近执行的写命令，生成一个 repl_backlog。从库会向主库发送自己的偏移量，主库根据偏移量判断哪些写命令需要补发。这样，即使在网络中断期间有过期键的相关操作，从库也能通过部分重同步获取到这些操作，从而保持数据一致性。
2. 全量重同步：如果网络中断时间较长，导致部分重同步无法进行（如从库的偏移量与主库记录的 repl_backlog 不匹配），主从库会进行全量重同步。主库会将自己的整个数据集发送给从库，从库清空当前数据并重新加载主库发送的数据。在这个过程中，过期键也会随着全量数据一起被正确同步，确保从库的数据与主库一致。