Redis 过期删除策略和淘汰策略

2023-11-14 23:23:14   4  举报

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Redis 过期删除策略和淘汰策略

Redis

过期删除策略

淘汰策略

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大纲/内容

过期删除策略

如何判定 key 已过期

当对 key 设置了过期时间， redis 会把该 key 带上过期时间存储到一个过期字典中，过期字典中保存了数据库中所有 key 的过期时间

当我们查询一个 key 时，Redis 首先检查该 key 是否存在于过期字典中： 如果不在，则正常读取键值； 如果存在，则会获取该 key 的过期时间，然后与当前系统时间进行比对，如果比系统时间大，那就没有过期，否则判定该 key 已过期。

过期删除策略

常见的三种过期删除策略

定时删除

在设置 key 的过期时间时，同时创建一个定时事件，当时间到达时，由时间处理器自动执行 key 的删除操作

优缺点

优点：可以保证过期的 key 会被尽快删除，内存可以被尽快的释放，因为，定时删除对内存是最友好的

缺点：在过期 key 比较多的情况下，删除过期 key 可能会占用相当一部分 CPU 时间，所以，定时删除策略对 CPU 不友好 

惰性删除

不主动删除过期键，每次从数据库访问 key 时，都检测 key 是否过期，如果过期则删除该 key

优缺点

优点：每次访问时，才会检查 key 是否过期，只会使用很少的系统资源，对 CPU 最友好

缺点：如果一个 key 已经过期，只要这个 key 一直没有被访问，所占用的内存就不会被释放，造成了内存空间浪费，对内存不友好

定期删除

每隔一段时间随机从数据库中取出一定数量的 key 进行检查，并删除其中的过期 key

优缺点

优点：通过限制删除操作执行的时长和频率，来减少删除操作对 CPU 的影响，同时也能删除一部分过期的数据减少了过期键对空间的无效占用

缺点

内存清理方面没有定时删除效果好，同时也没有惰性删除使用的系统资源少

难以确定删除操作执行的时长和频率。

Redis 的过期删除策略 

惰性删除+定期删除，以求在合理使用 CPU 时间和避免内存浪费之间取得平衡

惰性删除实现

定期删除实现

每隔一段时间「随机」从数据库中取出一定数量的 key 进行检查，并删除其中的过期key。

Redis 的定期删除的流程： 1、从过期字典中随机抽取 20 个 key； 2、检查这 20 个 key 是否过期，并删除已过期的 key； 3、如果本轮检查的已过期 key 的数量，超过 5 个（20/4），也就是「已过期 key 的数量」占比「随机抽取 key 的数量」大于 25%，则继续重复步骤 1；如果已过期的 key 比例小于 25%，则停止继续删除过期 key，然后等待下一轮再检查。

定期删除是一个循环的流程，为了保证定期删除不会出现循环过度，导致卡死，为此增加了定期删除循环流程的时间上限，默认不会超过 25 ms

内存淘汰策略

设置最大运行内存

redis.conf 中参数 maxmemory 参数

内存淘汰策略

不进行数据淘汰的策略

noeviction

默认：运行内存超过最大设置内存是，不淘汰任何数据，如果有新的数据写入，会报错通知禁止写入

进行数据淘汰的策略

在设置了过期时间的数据中进行淘汰

volatile-random

随机淘汰设置了过期时间的任意键值