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Redis内存满了怎么办...

时间:2023-03-12 13:33:52 科技观察

我们知道Redis是一个基于内存的key-value数据库。因为系统的内存大小是有限的,所以我们在使用Redis的时候可以配置Redis可以使用的最大内存大小。1、通过配置文件进行配置通过在Redis安装目录下的redis.conf配置文件中加入如下配置来设置内存大小。//设置Redis的最大内存大小为100Mmaxmemory100mbredis配置文件不一定要使用安装目录下的redis.conf文件。在启动redis服务的时候,可以传递一个参数来指定redis的配置文件。2.通过命令修改Redis,支持运行时通过命令动态修改内存大小//设置Redis的最大内存大小为100M127.0.0.1:6379>configsetmaxmemory100mb//获取Redis可以使用的最大内存大小127.0.0.1:6379如果>configgetmaxmemory没有设置最大内存大小或者设置最大内存大小为0,则64位操作系统下不限制内存大小,32位操作系统下最大使用3GB内存系统。Redis内存淘汰由于可以设置Redis占用的最大内存大小,那么配置的内存就用完了。那么当内存用完了,如果继续往Redis中添加数据,不就没有内存可用了吗?事实上,Redis定义了几种策略来处理这种情况:noeviction(默认策略):不再为写请求提供服务,直接返回错误(DEL请求和一些特殊请求除外)allkeys-lru:用于从所有键中剔除通过LRU算法volatile-lru:使用LRU算法从有过期时间的keys中剔除allkeys-random:从所有keys中随机剔除数据volatile-random:从有过期时间的keys中随机剔除volatile-ttl:在设置了过期时间的keys中,key将根据key的过期时间被淘汰。到期时间越早,优先级将被淘汰。在使用volatile-lru、volatile-random、volatile-ttl三种策略时,如果没有key,可以淘汰,返回和noeviction一样的错误。如何获取和设置内存淘汰策略获取当前内存淘汰策略:127.0.0.1:6379>configgetmaxmemory-policy通过配置文件设置淘汰策略(修改redis.conf文件):maxmemory-policyallkeys-lru修改淘汰policy通过命令:127.0.0.1:6379>configsetmaxmemory-policyallkeys-lruLRU算法什么是LRU?上面说到Redis能使用的最大内存用完了,可以用LRU算法淘汰内存。那么什么是LRU算法呢?LRU(LeastRecentlyUsed),最近最少使用,是一种缓存替换算法。当使用内存作为缓存时,缓存的大小一般是固定的。当缓存满了,此时如果继续向缓存中添加数据,就需要剔除一些旧的数据,释放内存空间来存放新的数据。这时候就可以使用LRU算法了。其核心思想是:如果一条数据在最近一段时间内没有被使用,那么以后被使用的可能性很小,所以可以淘汰。使用java实现一个简单的LRU算法。publicclassLRUCache{//容量privateintcapacity;//统计当前有多少个节点privateintcount;//缓存节点privateMap>nodeMap;privateNodehead;privateNode尾部;publicLRUCache(intcapacity){if(capacity<1){thrownewIllegalArgumentException(String.valueOf(capacity));}this.capacity=capacity;this.nodeMap=newHashMap<>();//初始化head节点和Tail节点,使用sentinel模式减少判断头节点和尾节点是否为空的代码head=headNode;this.tail=tailNode;}publicvoidput(kkey,vvalue){Nodenode=nodeMap.get(key);if(node==null){if(count>=capacity){//先移除一个节点removeNode();}node=newNode<>(key,value);//添加节点addNode(node);}else{//移动节点到头节点moveNodeToHead(node);}}publicNodeget(kkey){Nodenode=nodeMap.get(key);if(node!=null){moveNodeToHead(node);}returnnode;}privatevoidremoveNode(){Nodenode=tail.pre;//从链表中移除removeFromList(node);nodeMap.remove(node.key);count--;}privatevoidremoveFromList(Nodenode){Nodepre=node.pre;Nodenext=node.next;pre.next=next;next.pre=pre;node.next=null;node.pre=null;}privatevoidaddNode(Nodenode){//添加节点到headaddToHead(node);nodeMap.put(node.key,node);count++;}privatevoidaddToHead(Nodenode){Nodeext=head.next;next.pre=node;node.next=next;node.pre=head;head.next=node;}publicvoidmoveNodeToHead(Nodenode){//从链接移动listExceptremoveFromList(node);//添加节点到头部addToHead(node);}classNode{kkey;vvalue;Nodepre;Nodeext;publicNode(kkey,vvalue){this.key=key;this.value=value;}}}上面的代码实现了一个简单的LUR算法,代码很简单,加上注释,很容易理解常见的缓存淘汰算法(LFU、LRU、ARC、FIFO、MRU),看懂这篇文章.Redis中LRU的实现近似LRU算法Redis使用近似LRU算法,与常规的LRU算法不同。近似LRU算法通过随机抽样的方式淘汰数据,每次随机选择5个(默认)key,从中淘汰最近最少使用的key。可以通过maxmemory-samples参数修改样本个数:例子:maxmemory-samples10maxmemory-samples配置越大,淘汰的结果越接近严格LRU算法。Redis为了实现近似的LRU算法,给每个key都增加了一个值。一个24位字段,用于存储上次访问密钥的时间。Redis3.0优化了近似LRURedis3.0优化了近似LRU算法。新算法会维护一个候选池(大小为16),池中数据按照访问时间排序,第一次随机选择的key放入池中,每次随机选择的key只有当访问时间小于池中被选中的最小时间时,才会被放入池中,直到候选池被填满。当满的时候,如果有新的key需要放入,则移除pool中最后访问时间最大的(最近访问过的)。当需要淘汰时,只需从池中选择最近访问时间最小(未访问时间最长)的key淘汰即可。LRU算法的比较我们可以通过一个实验来比较各个LRU算法的准确率。先向Redis中添加一定数量的数据n,使Redis的可用内存耗尽,然后向Redis中添加n/2个新数据。这时候,需要剔除一部分数据。按照严格的LRU算法,应该先加入的n/2条数据应该被淘汰掉。以下LRU算法的对比图生成来源:segmentfault.com/a/1190000017555834可以看到图中有三个不同颜色的点:浅灰色是被淘汰的数据灰色是没有的旧数据beeneliminedGreenisthenew从添加的数据可以看出,Redis3.0的样本数为10,生成的图最接近strictLRU。而且同样使用5个样本,Redis3.0比Redis2.8好。LFU算法LFU算法是Redis4.0中新增的淘汰策略。它的全称是LeastFrequentlyUsed,其核心思想是根据key最近的访问频率来淘汰key。那些很少被访问的先被淘汰,那些被访问较多的被保留。LFU算法可以更好地表示被访问的密钥的流行度。如果你用的是LRU算法,一个key很长时间没有被访问过,只是偶尔访问过一次,那么它就被认为是热点数据,不会被淘汰,有些key很可能会在一段时间内被访问到未来被淘汰。如果使用LFU算法就不会出现这种情况,因为使用一次不会使一个键成为热数据。LFU有两种策略:volatile-lfu:使用LFU算法淘汰keys中有过期时间的keysallkeys-lfu:使用LFU算法淘汰所有keys中的数据设置使用这两种淘汰策略如上所述,但有一种需要注意的是两周策略只能在Redis4.0及以上设置,Redis4.0以下设置会报错。题末有个小问题。可能有人注意到了,我在文章中没有解释为什么Redis使用的是近似LRU算法,而不是精确的LRU算法。大家可以在评论区给出你的答案,一起讨论学习。