Redis 有哪几种数据淘汰策略？
noeviction: 它是Redis 默认内存淘汰策略。不淘汰任何数据，当内存不足时，执行缓存新增操作会报错,但是执行读操作不会报错,还可以正常的读，这个一般没人用
allkeys-lru: 当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，移除最近最少使用的key。(使用LRU算法进行淘汰)（这个是最常用的）
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(使用LRU算法进行淘汰)。
allkeys-random: 随机淘汰任意键值。
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。
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。
当使用volatile-lru、volatile-random、volatile-ttl这三种策略时，如果没有key可以被淘汰，则和noeviction一样返回错误
而在 Redis 4.0 版本中又新增了 2 种淘汰策略：
volatile-lfu，淘汰所有设置了过期时间的键值中最少使用的键值；
allkeys-lfu，淘汰整个键值中最少使用的键值。
内存淘汰策略可以通过配置文件来修改，redis.conf 对应的配置项
是“maxmemory-policy noeviction”，只需要把它修改成我们需要设置的类型即可
如何获取及设置内存淘汰策略
获取当前内存淘汰策略：
127.0.0.1:6379> config get maxmemory-policy
通过配置文件设置淘汰策略（修改redis.conf文件）：
maxmemory-policy allkeys-lru
通过命令修改淘汰策略：
127.0.0.1:6379> config set maxmemory-policy allkeys-lru
Redis采用的删除策略
redis采用的是定期删除+惰性删除策略。
惰性删除是指 Redis 服务器不主动删除过期的键值，而是当访问键值时，再检查当前的键值是否过期，如果过期则执行删除并返回 null 给客户端；如果没过期则正常返回值信息给客户端。
它的优点是简单，不需要对过期数据做额外的处理，只是在每次访问时才检查键值是否过期。缺点是删除过期键不及时，造成了一定的空间浪费。
定期删除是指 Redis 服务器每隔一段时间会检查一下数据库，看看是否有过期键可以被清除。
默认情况下 Redis 定期检查的频率是每秒扫描 10 次，用于定期清除过期键。当然此值还可以通过配置文件进行设置，在 redis.conf 中修改配置“hz”即可， 默认的值为“hz 10”。定期删除的扫描并不是遍历所有的键值对，这样的话比较费时且太消耗系统资源。Redis 服务器采用的是随机抽取形式，每次从过期字典中，取出 20 个键进行过期检测，过期字典中存储的是所有设置了过期时间的
键值对。如果这批随机检查的数据中有 25% 的比例过期，那么会再抽取 20 个随机键值进行检测和删除，并且会循环执行这个流程，直到抽取的这批数据中过期键值小于 25%，此次检测才算完成。Redis 服务器为了保证过期删除策略不会导致线程卡死(redis是单线程)，会给过期扫描增加了最大执行时间为 25ms，及每次扫描不会超过25ms。
为什么不用定时删除策略?
定时删除,用一个定时器来负责监视key,过期则自动删除。虽然内存及时释放，但是十分消耗CPU资源。在大并发请求下，CPU要将时间应用在处理请求，而不是删除key,因此没有采用这一策略.
定期删除+惰性删除是如何工作的呢?
定期删除，redis默认每个100ms检查，是否有过期的key,有过期key则删除。需要说明的是，redis不是每个100ms将所有的key检查一次，而是随机抽取进行检查(如果每隔100ms,全部key进行检查，redis岂不是卡死)。因此，如果只采用定期删除策略，会导致很多key到时间没有删除。
于是，惰性删除派上用场。也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。
Redis内存删除过程
在服务器中内存是很宝贵很有限的,而硬盘是廉价而且有大量数据可用的,假设Redis最多能存10个G,如果你存了20个G的话,Redis会给10个G的数据干掉(不常用的数据干掉).只保留10个G的数据.
假如你给redis写入5G的内存的数据,设置了1个小时过期,等一个小时之后,虽然你查询是查不到过期的数据了,但是此时redis还是占用了5个G的内存.
redis采用的是定期删除和惰性删除
定期删除
定期删除是Redis默认每隔100毫秒就随机抽取一些设置过期时间的key,检查是否过期,如果过期就删除,注意,不是每隔100毫秒就循环遍历所有的设置过期时间的key,如果这样的话就是一场灾难(CPU负载消耗很高的).
惰性删除
但是定期删除可能会导致很多过期的key到了过期时间没有被删除,就是惰性删除,就是说你再获取某个key的时候,redis会检查一下,这个key如果设置了过期时间,看看是否过期了,如果过期了就删除.
内存淘汰机制
惰性删除又有问题,如果你不查询的话,那些设置过期时间的key可能就不会被完全删除,然后就是没设置过期时间的key也在占用内存,如果内存太多的话,此时就会触发内存淘汰机制.
触发内存淘汰机制的话,redis会主动删除一些数据,给内存腾出来,然后给新的数据写入.
过期策略通常有以下三种
定时过期：每个设置过期时间的key都需要创建一个定时器，到过期时间就会立即清除。该策略可以立即清除过期的数据，对内存很友好；但是会占用大量的CPU资源去处理过期的数据，从而影响缓存的响应时间和吞吐量。
惰性过期：只有当访问一个key时，才会判断该key是否已过期，过期则清除。
该策略可以大化地节省CPU资源，却对内存非常不友好。极端情况可能出现大量的过期key没有再次被访问，从而不会被清除，占用大量内存。
定期过期：每隔一定的时间，会扫描一定数量的数据库的expires字典中一定数量的key，并清除其中已过期的key。该策略是前两者的一个折中方案。通过调整定时扫描的时间间隔和每次扫描的限定耗时，可以在不同情况下使得CPU和内存资源达到 优的平衡效果。
(expires字典会保存所有设置了过期时间的key的过期时间数据，其中，key是指向键空间中的某个键的指针，value是该键的毫秒精度的UNIX时间戳表示的过期时间。键空间是指该Redis集群中保存的所有键。)
懒汉式删除
只有当访问一个key时，才会判断该key是否已过期，过期则清除。该策略可以最大化地节省CPU资源，却对内存非常不友好。极端情况可能出现大量的过期key没有再次被访问，从而不会被清除，占用大量内存。
1) 含义：key过期的时候不删除，每次通过key获取值的时候去检查是否过期，若过期，则删除，返回null。
2) 优点：删除操作只发生在通过key取值的时候发生，而且只删除当前key，所以对CPU时间的占用是比较少的，而且此时的删除是已经到了非做不可的地步（如果此时还不删除的话，我们就会获取到了已经过期的key了）
3) 缺点：若大量的key在超出超时时间后，很久一段时间内，都没有被获取过，那么可能发生内存泄露（无用的垃圾占用了大量的内存）
懒汉式删除流程:
1)在进行get或setnx等操作时，先检查key是否过期；
2)若过期，删除key，然后执行相应操作；
3)若没过期，直接执行相应操作；
4)定期删除流程（简单而言，对指定个数个库的每一个库随机删除小于等于指定个数个过期key）：
5)遍历每个数据库（就是redis.conf中配置的”database”数量，默认为16）
6)检查当前库中的指定个数个key（默认是每个库检查20个key，注意相当于该循环执行20次，循环体是下边的描述）
7)如果当前库中没有一个key设置了过期时间，直接执行下一个库的遍历
8)随机获取一个设置了过期时间的key，检查该key是否过期，如果过期，删除key
9)判断定期删除操作是否已经达到指定时长，若已经达到，直接退出定期删除。
定期删除
每隔一定的时间，会扫描一定数量的数据库的expires字典中一定数量的key，并清除其中已过期的key。该策略是前两者的一个折中方案。通过调整定时扫描的时间间隔和每次扫描的限定耗时，可以在不同情况下使得CPU和内存资源达到最优的平衡效果。
1) 含义：每隔一段时间执行一次删除过期key操作
2) 优点：通过限制删除操作的时长和频率，来减少删除操作对CPU时间的占用–处理”定时删除”的缺点
3) 缺点：在内存友好方面，不如”定时删除”（会造成一定的内存占用，但是没有懒汉式那么占用内存） 在CPU时间友好方面，不如”懒汉式删除”（会定期的去进行比较和删除操作，cpu方面不如懒汉式，但是比定时好）
4) 难点：合理设置删除操作的执行时长（每次删除执行多长时间）和执行频率（每隔多长时间做一次删除）（这个要根据服务器运行情况来定了），每次执行时间太长，或者执行频率太高对cpu都是一种压力。每次进行定期删除操作执行之后，需要记录遍历循环到了哪个标志位，以便下一次定期时间来时，从上次位置开始进行循环遍历
5) 说明：memcached只是用了惰性删除，而redis同时使用了惰性删除与定期删除，这也是二者的一个不同点（可以看做是redis优于memcached的一点）；对于懒汉式删除而言，并不是只有获取key的时候才会检查key是否过期，在某些设置key的方法上也会检查（eg.setnx key2 value2：该方法类似于memcached的add方法，如果设置的key2已经存在，那么该方法返回false，什么都不做；如果设置的key2不存在，那么该方法设置缓存key2-value2。假设调用此方法的时候，发现redis中已经存在了key2，但是该key2已经过期了，如果此时不执行删除操作的话，setnx方法将会直接返回false，也就是说此时并没有重新设置key2-value2成功，所以对于一定要在setnx执行之前，对key2进行过期检查）。
定期删除流程:
对于定期删除，在程序中有一个全局变量current_db来记录下一个将要遍历的库，假设有16个库，我们这一次定期删除遍历了10个，那此时的current_db就是11，下一次定期删除就从第11个库开始遍历，假设current_db等于15了，那么之后遍历就再从0号库开始（此时current_db==0）
定时删除
每个设置过期时间的key都需要创建一个定时器，到过期时间就会立即清除。该策略可以立即清除过期的数据，对内存很友好；但是会占用大量的CPU资源去处理过期的数据，从而影响缓存的响应时间和吞吐量。
1) 含义：在设置key的过期时间的同时，为该key创建一个定时器，让定时器在key的过期时间来临时，对key进行删除
2) 优点：保证内存被尽快释放
3) 缺点：若过期key很多，删除这些key会占用很多的CPU时间，在CPU时间紧张的情况下，CPU不能把所有的时间用来做要紧的事儿，还需要去花时间删除这些key. 定时器的创建耗时，若为每一个设置过期时间的key创建一个定时器（将会有大量的定时器产生），性能影响严重
LRU？redis里的具体实现？
LRU全称是Least Recently Used，即最近最久未使用的意思。
LRU算法的设计原则是：如果一个数据在最近一段时间没有被访问到，那么在将来它被访问的可能性也很小。也就是说，当限定的空间已存满数据时，应当把最久没有被访问到的数据淘汰。
redis原始的淘汰算法简单实现：当需要淘汰一个key时，随机选择3个key，淘汰其中间隔时间最长的key。**基本上，我们随机选择key，淘汰key效果很好。后来随机3个key改成一个配置项”N随机key”。但把默认值提高改成5个后效果大大提高。考虑到它的效果，你根本不用修改他。
Redis key的过期时间和永久有效分别怎么设置？
我们知道通过expire来设置key 的过期时间，那么对过期的数据怎么处理呢?
除了缓存服务器自带的缓存失效策略之外（Redis默认的有6中策略可供选择），我们还可以根据具体的业务需求进行自定义的缓存淘汰，常见的策略有两种：
定时去清理过期的缓存；
当有用户请求过来时，再判断这个请求所用到的缓存是否过期，过期的话就去底层系统得到新数据并更新缓存。
两者各有优劣，第一种的缺点是维护大量缓存的key是比较麻烦的，第二种的缺点就是每次用户请求过来都要判断缓存失效，逻辑相对比较复杂！具体用哪种方案，大家可以根据自己的应用场景来权衡。
Redis的内存用完了会发生什么？
如果达到设置的上限，Redis的写命令会返回错误信息（但是读命令还可以正常返回。）或者你可以配置内存淘汰机制，当Redis达到内存上限时会冲刷掉旧的内容。
Redis如何做内存优化？
可以好好利用Hash,list,sorted set,set等集合类型数据，因为通常情况下很多小的Key-Value可以用更紧凑的方式存放到一起。尽可能使用散列表
（hashes），散列表（是说散列表里面存储的数少）使用的内存非常小，所以你应该尽可能的将你的数据模型抽象到一个散列表里面。比如你的web系统中有一个用户对象，不要为这个用户的名称，姓氏，邮箱，密码设置单独的key，而是应该把这个用户的所有信息存储到一张散列表里面线程模型
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