面试题：Redis中对象内存回收自动化实现的基本原理

Question

请简述Redis对象内存回收自动化实现的基本原理，以及涉及到的主要机制有哪些？

Answer 1

Redis对象内存回收自动化基本原理

Redis通过引用计数和垃圾回收机制实现对象内存回收自动化。当一个对象被创建时，它会有一个引用计数，记录有多少个地方引用了该对象。当一个对象的引用计数变为0时，意味着没有任何地方再使用这个对象，Redis就会将其内存释放。

涉及的主要机制

1. 引用计数：每个Redis对象都有一个refcount字段记录引用次数。当新的引用指向该对象时，refcount加1；当一个引用不再指向该对象时，refcount减1 。当refcount为0时，对象占用的内存被释放。例如，当一个键值对被删除时，对应的值对象的引用计数会减1，如果减1后变为0，就会回收该值对象的内存。
2. 惰性删除：惰性删除是指当客户端尝试访问一个已经过期的键时，Redis并不会立即删除该键值对，而是检查键是否过期，如果过期则删除该键值对，并返回相应结果。这样避免了在键过期时立即执行删除操作带来的性能开销，只有在访问时才进行处理。
3. 定期删除：Redis会定期（默认每秒10次）随机抽取一些设置了过期时间的键进行检查，删除其中过期的键。通过这种定期的、随机的方式，在一定程度上保证了过期键不会长期占用内存，同时又不会因为频繁检查所有过期键而影响性能。
4. 内存淘汰策略：当Redis内存使用达到maxmemory限制时，会根据设置的内存淘汰策略选择某些键值对进行删除，以释放内存空间。常见的淘汰策略如volatile-lru（在设置了过期时间的键中，使用最近最少使用算法淘汰键）、allkeys-lru（对所有键使用最近最少使用算法淘汰键）等 。