多图详解CLH锁的原理与实现
作者：互联网
1. 前言
最近面试了几家公司，体验了一下电话面试和今年刚火起来的视频面试，
虽然之前就有一些公司会先通过电话面试的形式先评估下候选人的能力水平，但好像不多，至少我以前的面试形式100%都是现场面试。
面试过程中，不可避免的被问到了很多面试题，本篇博客就总结下面试过程中被问到的关于String的2道面试题，分别是：
- 如何判断一个字符串中某个字符出现的次数？
- 如何反转一个字符串？
其余的面试题，目前都已梳理出来，后续会以博客的形式进行分享。
1、我往Redis里写的数据怎么没了？
使用Redis的同学你要明白一点，你为什么用Redis？用redis的作用是什么？用redis的好处是什么？凡事多思考一下为什么，多想想背后的原因。
就在不久前有朋友跟我说过，说他们生产环境的Redis怎么经常会丢掉一些数据？写进去了，过一会儿可能就没了。我的天啊，你问这个问题就说明Redis你就没用对啊。Redis是缓存，你给当存储了用了是吧？
首先要明白一点啥叫缓存？为啥用缓存？
Redis是用内存当缓存的。内存是无限的吗？相反，内存是很宝贵而且是有限的，磁盘是廉价而且是大量的。可能一台机器就几十个G的内存，但是可以有几个T的硬盘空间。Redis主要是基于内存来进行高性能、高并发的读写操作的。
那既然内存是有限的，比如Redis就只能用10个G，你一直往里面写数据，一直写一直写最后10个G都用的差不多了，你还写会，你想想会发生什么？当然会干掉一些的数据了，然后就保留10个G的数据。你说会不会造成数据丢失？
那Redis会干掉哪些数据？保留哪些数据呢？当然是干掉不常用的数据，保留常用的数据了。
所以说，这是缓存的一个最基本的概念：数据是会过期的。要么是你自己设置个过期时间，要么是Redis自己给干掉。
所以你的Redis如果使用不当，把生产数据存到里面，又没有去持久化到mysql，那就会有丢失的可能。
2、我的数据明明都过期了，怎么还占用着内存啊？
还有一种就是如果你给key设置好了一个过期时间，你知道到一定的时间再去查这个key就没有了，但是你知道redis是怎么给你弄成过期的吗？什么时候删除掉？
如果你不知道，在实际的使用过程中你就可能会发现这么一个问题：为啥好多数据明明应该过期了，结果发现redis内存占用还是很高？那是因为你不知道Redis是怎么删除那些过期key的。
举例，Redis 内存一共是10个G，你现在往里面写了5个G的数据，然后你对这些数据全都设置了10分钟之后过期，结果10分钟之后，你再来查看看，Redis的内存使用率怎么还是50%呢？5个G的数据都过期了，我从redis里查，是查不到了，结果过期的数据为啥还占用着Redis的内存呢。
如果你连这个问题都不知道，上来就懵了，回答不出来，建议你使用Redis之前多做做功课，不然你写代码的时候，想当然的认为写进Redis的数据就一定会存在，后面导致系统各种漏洞和bug，就不好弄了。
3、问题剖析
（1）设置过期时间
set key value 过期时间（1小时）表示set进去的key，1小时之后就没了，就失效了。
我们set key的时候，都可以给一个expire time，就是过期时间，指定这个key比如说只能存活1个小时？10分钟？这个很有用，我们自己可以指定缓存到期就失效。
如果假设你设置一批key只能存活1个小时，那么接下来1小时后，redis是怎么对这批key进行删除的？
答案是：定期删除+惰性删除
所谓定期删除，指的是Redis默认是每隔100ms就随机抽取一些设置了过期时间的key，检查其是否过期，如果过期就删除。
为什么是随机抽取？
假设Redis里放了10万个key，都设置了过期时间，你每隔几百毫秒，就检查10万个key，那redis基本上就死了，因为这样cpu负载会很高的，全都消耗在你的检查过期key上了。
所以这里可不是每隔100ms就遍历所有的设置过期时间的key，Redis如果设置成检查所有Key那将是一场性能上的灾难。所以实际上redis是每隔100ms随机抽取一些key来检查和删除的。
但是问题是，随机抽取检测key是否过去会导致定期删除策略可能会导致很多过期key到了时间并没有被删除掉，那咋整呢？所以Redis还有另一个策略就是惰性删除。
惰性删除 就是说，在你获取某个key的时候，Redis会检查一下 ，这个key如果设置了过期时间那么是否过期了？如果过期了此时就会删除，不会给你返回任何东西。
所以并不是key到时间就被删除掉，而是你查询这个key的时候，Redis再懒惰的检查一下。
通过上述两种手段，保证过期的key一定会被干掉。
那么刚才的问题就不难理解了，就是说，你的过期key，靠定期删除没有被删除掉，还停留在内存里，占用着你的内存呢，除非你的系统去查一下那个key，才会被redis给删除掉。如果都过期了，定期删除才删了一点点，而你又没有去查，没有触发惰性删除，那么短时间内你的redis内存占用率还是会下不来。
但是实际上这还是有问题的，如果定期删除漏掉了很多过期key，然后你也没及时去查，也就没走惰性删除，此时会怎么样？如果大量过期key堆积在内存里，导致redis内存块耗尽了，咋整？
别担心Redis还有方案：内存淘汰机制。
（2）内存淘汰策略
如果Redis的内存占用过多的时候，此时会进行内存淘汰，Redis提供如下丰富的可选策略：
1）noeviction：当内存不足以容纳新写入数据时，新写入操作会报错。
（这个一般没人用吧，实在是太恶心了）
2）allkeys-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，在所有键空间中，移除最近最少使用的key
（这个是最常用的）
3）allkeys-random：当内存不足以容纳新写入数据时，在所有键空间中，随机移除某个key。
（这个一般没人用吧，为啥要随机，把我重要的key干掉了咋整，肯定是把最近最少使用的干掉）
4）volatile-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，移除最近最少使用的key。
（这个一般不太合适）
5）volatile-random：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，随机移除某个key。
6）volatile-ttl：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，有更早过期时间的key优先移除。
例如：Redis 里有10个key，现在内存已经满了，设置的淘汰策略是allkeys-lru，此时Redis需要删除掉一些key来保证你可以继续写入。在这10个key中，其中1个key，最近1分钟被查询了100次，1个key，最近10分钟被查询了50次，1个key，最近1个小时被查询了1次。肯定那些最近最少使用的被干掉了。
为啥存redis的数据有时候会丢失？
很简单，你写的数据太多了，内存占满了，或者触发了什么条件，如redis使用了allkeys-lru内存淘汰策略，自动给你清理掉了一些最近很少使用的数据。
最后
金三银四到了，送上一个小福利！
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标签：CLH,删除,过期,redis,Redis,多图,详解,内存,key 来源： https://blog.csdn.net/m0_56604684/article/details/117705532