Как реализовать счетчик с временем жизни ключа в Redis для задачи автоотклонения звонков

Что проверяют

Умеете ли вы сделать ограничение по частоте атомарно и понимаете ли, как Redis на самом деле удаляет ключи по TTL. Задача обычно звучит так: если с номера пришло больше N звонков за минуту, следующие отклоняем. Следом спрашивают про гонки и границы окна.

Как отвечать

Базовый вариант, фиксированное окно:

• ключ: calls:{номер} или с номером окна, calls:{номер}:{минута};
• счётчик: INCR атомарен и создаёт ключ со значением 1, если его не было. Уже заданный TTL он не сбрасывает;
• время жизни: TTL ставится только при создании окна. Надёжно это делается одной транзакцией: в redis-py pipeline() с incr(key) и expire(key, 60, nx=True). Опция NX у EXPIRE появилась в Redis 7.0, на старых версиях то же самое пишут Lua-скриптом через EVAL;
• решение: если вернувшееся значение больше порога, звонок отклоняется сразу, в том же запросе.

Затем назовите слабость: на стыке двух окон абонент успевает сделать почти 2N звонков. Если это критично, берут скользящее окно на сортированном множестве: ZADD с меткой времени, ZREMRANGEBYSCORE для старых записей, ZCARD для подсчёта, всё в одном скрипте. Памяти уходит больше, зато граница честная.

Для data-ml важна вторая сторона: такой счётчик это онлайн-признак для антифрод-модели, а порог N подбирается по распределению исторических звонков, а не на глаз. Ложное отклонение нормального абонента стоит дорого, поэтому порог стоит проверить на данных до выкатки.

Где спотыкаются

Делают INCR и EXPIRE двумя отдельными вызовами. Если процесс упадёт между ними, ключ останется без TTL, и номер будет заблокирован навсегда.

Вызывают EXPIRE на каждом звонке. Окно сдвигается при каждом обращении, и настойчивый абонент не выйдет из блокировки, пока продолжает звонить.

Строят отклонение на истечении ключа: ждут через sleep или подписываются на keyspace notifications. Redis удаляет просроченные ключи лениво и фоновой выборкой, событие приходит не ровно в момент TTL, а pub/sub не гарантирует доставку.