面试题：Redis RDB文件结构对过期键的处理机制及数据组织关系

Question

在Redis的RDB文件结构中，对于设置了过期时间的键值对，其过期信息是如何存储的？这种存储方式对RDB文件整体的数据组织和加载过程有什么影响？请详细说明。

Answer 1

过期信息存储方式

在Redis的RDB文件结构中，对于设置了过期时间的键值对，过期时间是以时间戳的形式与键值对一同存储的。具体来说，当一个键值对被写入RDB文件时，如果该键设置了过期时间，RDB文件会额外记录这个过期时间。在RDB文件格式规范中，每个数据库的键值对部分，在键值对数据结构之后会紧跟着存储过期时间的字段。

对RDB文件整体数据组织的影响

1. 空间占用：由于要额外存储过期时间，会增加RDB文件的大小。不过每个过期时间字段占用的空间相对固定（一般为4字节或8字节，取决于Redis版本和系统架构对时间戳的表示方式），对于大量键值对而言，整体空间增量有限。
2. 数据结构一致性：RDB文件在组织数据时，需要确保过期时间与对应的键值对紧密关联，这使得数据结构在设计上要保证这种关联性，不能出现过期时间与键值对脱节的情况，维护了数据结构的完整性和一致性。

对RDB文件加载过程的影响

1. 加载检查：在加载RDB文件时，Redis会检查每个键值对的过期时间。如果当前时间超过了键值对的过期时间，那么在加载过程中该键值对不会被真正加载到内存数据库中，直接被忽略。这确保了加载到内存中的数据都是有效的，没有过期的数据。
2. 加载性能：由于加载时需要对每个键值对的过期时间进行检查判断，相比于没有过期时间概念的数据加载，会稍微增加加载时间。但是，由于过期时间检查操作相对简单（主要是时间戳比较），对整体加载性能影响不大。