redis是一种高性能的键值型数据库，它可以存储各种类型的数据，如字符串、列表、集合、散列等。redis的一个重要特性是它支持为key设置过期时间，当key过期后，它会被自动删除，从而释放内存空间。这样可以有效地避免缓存中存储过多无用或者过期的数据，提高缓存的命中率和效率。
但是，redis的key过期机制并不是完美的，它也存在一些问题和挑战。例如：
1.如果设置了大量的key过期时间，那么redis需要定期扫描这些key，检查它们是否过期，这会消耗一定的CPU资源和网络带宽。
2.如果某些key很少被访问，那么它们可能在过期后仍然占用内存空间，直到被redis发现并删除。这会造成内存的浪费和碎片化。
3.如果某些key被频繁访问，那么它们可能在过期前就被更新或者覆盖，导致过期时间失效。这会造成缓存的不一致和脏数据。
为了解决这些问题，我们需要了解并优化redis的key过期机制。redis的key过期机制主要包括两个部分：主动清理和被动清理。
主动清理是指redis定期扫描一部分key，检查它们是否过期，并删除过期的key。这个过程是由redis内部的一个定时器触发的，每隔一段时间就会执行一次。主动清理的优点是可以及时地释放内存空间，减少内存浪费。主动清理的缺点是会占用CPU资源和网络带宽，影响redis的性能。
被动清理是指当客户端访问某个key时，redis会检查该key是否过期，并删除过期的key。这个过程是由客户端请求触发的，只有当key被访问时才会执行。被动清理的优点是可以节省CPU资源和网络带宽，不影响redis的性能。被动清理的缺点是不能及时地释放内存空间，可能导致内存浪费。
为了平衡主动清理和被动清理的优缺点，redis采用了一种折中的策略：每次执行主动清理时，只扫描一定数量（默认为20）的随机选取的key，并删除其中过期的key。这样可以减少主动清理对CPU资源和网络带宽的消耗，同时也可以保证一定程度上的内存释放。但是，这种策略也有一个问题：如果设置了大量的key过期时间，并且这些key分布不均匀（例如某些区域有很多过期的key），那么随机选取的key可能不能反映出真实的过期情况，导致主动清理效果不佳。
为了解决这个问题，redis提供了一个配置参数：hz。hz表示每秒钟执行多少次主动清理，默认为10。也就是说，每隔0.1秒，redis就会扫描20个随机选取的key，并删除其中过期的key。如果我们发现主动清理效果不佳，可以通过增加hz的值来提高主动清理的频率，从而提高内存释放的效率。但是，我们也要注意，增加hz的值会增加CPU资源和网络带宽的消耗，可能影响redis的性能。