36. 失效策略——缓存过期都有哪些策略

缓存使用的是内存资源，内存资源要用有限的服务器资源支撑更多的业务。
必须删除掉访问频率不高的缓存，为新的缓存腾出内存空间

页面置换算法

缓存技术对应到操作系统中，就是缓存页面的调度算法
在操作系统中，文件的读取会先分配一定的页面空间 Page

• 查询空间是否有该页面的缓存，如果有的话，则直接拿出来
• 否则就先查询，页面空间没有满，把新页面缓存起来
• 如果页面空间满了，删除部分页面

常见的过期策略

• FIFO (First In First Out, 先进先出)
  根据缓存被存储的时间，离当前最远的数据优先被淘汰
• LRU (Least Recently Used, 最近最少使用)
  根据最近被使用的时间，离当前最远的数据优先被淘汰
• LFU (Least Frequently Used, 最不经常使用)
  在一段时间内，缓存数据被使用次数最少的会被淘汰

内存淘汰策略

当 Redis 节点分配的内存使用到达最大值以后，Redis 会启动内存淘汰策略

• noeviction：这时默认的策略，对于写请求会拒绝服务，直接返回错误，可以保证数据不丢失。
• allkeys-lru：这种策略操作的范围是所有 key，使用 LRU 算法进行缓冲淘汰。
• volatile-lru：这种策略操作的范围是设置了过期时间的 key，使用 LRU 算法进行淘汰。
• allkeys-random：这种策略操作的范围是设置了过期时间的key，会进行随机淘汰。
• volatile-random：这种策略操作的范围是设置了过期时间的 key，会进行随机淘汰。
• volatile-ttl：这种策略操作的范围是设置了过期时间的 key，根据 key 的过期时间进行淘汰，越早过期的越优先被淘汰。

缓存过期策略

• 内存淘汰是缓存服务层面的操作
• 过期策略是具体缓存数据何时失效

Redis 是 key-value 数据库，可以设置缓存 key 的过期时间
过期策略——当 Redis 中缓存的 key 过期了， Redis 如何处理

• 定时过期
  为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
  但需要耗费大量的 cpu 资源区处理过期的数据，可能影响缓存服务的性能
• 惰性过期
  只有当访问一个 key 时，才会判断该 key 是否已过期，并且进行删除操作
  极端情况下，缓存中出现大量的过期 key 无法被删除
• 定期过期
  添加一个即将过期的缓存字典，每隔一定的时间，会扫描一定数量的key，并清除其中已过期的 key

如何避免大量主键在同一时间同时失效造成数据库压力过大的情况