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Redis如何实现过期键的删除和内存的回收

时间:2023-06-29 01:42:00 Redis

Redis是一个高性能的键值数据库,它支持设置键的过期时间,以及在内存不足时淘汰一些键来释放空间。本文将介绍Redis的过期策略和内存淘汰机制的原理和实践,帮助读者更好地使用和优化Redis。

过期策略

Redis支持为每个键设置一个过期时间,当过期时间到达时,该键就会被删除。这样可以实现一些临时数据的存储,比如验证码、缓存、会话等。Redis提供了几种命令来设置或查询键的过期时间,如下:

1.EXPIRE key seconds:为键设置一个秒级的过期时间

2.PEXPIRE key milliseconds:为键设置一个毫秒级的过期时间

3.EXPIREAT key timestamp:为键设置一个绝对的过期时间,以秒为单位的Unix时间戳

4.PEXPIREAT key timestamp:为键设置一个绝对的过期时间,以毫秒为单位的Unix时间戳

5.TTL key:返回键的剩余过期时间,以秒为单位

6.PTTL key:返回键的剩余过期时间,以毫秒为单位

7.PERSIST key:移除键的过期时间,使其永久保存

Redis并不会在过期时间到达时立即删除所有过期的键,而是采用了一种惰性删除和定时删除的混合策略。

惰性删除

惰性删除是指在访问一个键时,先检查其是否已经过期,如果是,则删除该键,并返回空值。这样可以避免定时扫描所有的键,节省CPU资源。但是,惰性删除也有一个缺点,就是如果有一些过期的键没有被访问到,那么它们就会一直占用内存,造成内存浪费。

定时删除

定时删除是指每隔一段时间,Redis会从所有设置了过期时间的键中随机抽取一部分,并检查它们是否已经过期,如果是,则删除它们。这样可以及时释放一些内存空间,减少惰性删除的压力。但是,定时删除也有一个缺点,就是如果抽取的样本太少,那么可能无法覆盖所有的过期键;如果抽取的样本太多,那么可能会占用太多的CPU资源。

Redis通过一个配置参数hz来控制定时删除的频率,默认值是10,表示每秒执行10次定时删除。这个参数可以根据实际情况进行调整,但是不建议超过1000。

内存淘汰机制

当Redis的内存使用量达到了最大限制(由配置参数maxmemory指定),并且需要分配新的空间时,Redis会触发内存淘汰机制来释放一些内存。Redis提供了六种内存淘汰策略(由配置参数maxmemory-policy指定),分别是:

1.noeviction:不淘汰任何数据,只返回错误信息。

2.volatile-lru:从设置了过期时间的键中选择最近最少使用(LRU)的键进行淘汰。

3.allkeys-lru:从所有的键中选择最近最少使用(LRU)的键进行淘汰。