Java面试题三十六：Redis过期键删除策略

redisDb结构的expires字典保存了数据库中所有键的过期时间，我们称这个字典为过期字典：
❑过期字典的键是一个指针，这个指针指向键空间中的某个键对象（也即是某个数据库键）。
❑过期字典的值是一个long long类型的整数，这个整数保存了键所指向的数据库键的过期时间——一个毫秒精度的UNIX时间戳。

❑定时删除：在设置键的过期时间的同时，创建一个定时器（timer），让定时器在键的过期时间来临时，立即执行对键的删除操作。
❑惰性删除：放任键过期不管，但是每次从键空间中获取键时，都检查取得的键是否过期，如果过期的话，就删除该键；如果没有过期，就返回该键。
❑定期删除：每隔一段时间，程序就对数据库进行一次检查，删除里面的过期键。至于要删除多少过期键，以及要检查多少个数据库，则由算法决定。
在这三种策略中，第一种和第三种为主动删除策略，而第二种则为被动删除策略。

 

前面两种删除方式在单一使用时都有明显的缺陷：
❑定时删除占用太多CPU时间，影响服务器的响应时间和吞吐量。
❑惰性删除浪费太多内存，有内存泄漏的危险。
定期删除策略是前两种策略的一种整合和折中：
❑定期删除策略每隔一段时间执行一次删除过期键操作，并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时间的影响。
❑除此之外，通过定期删除过期键，定期删除策略有效地减少了因为过期键而带来的内存浪费。
定期删除策略的难点是确定删除操作执行的时长和频率：
❑如果删除操作执行得太频繁，或者执行的时间太长，定期删除策略就会退化成定时删除策略，以至于将CPU时间过多地消耗在删除过期键上面。
❑如果删除操作执行得太少，或者执行的时间太短，定期删除策略又会和惰性删除策略一样，出现浪费内存的情况。
因此，如果采用定期删除策略的话，服务器必须根据情况，合理地设置删除操作的执行时长和执行频率

函数每次运行时，都从一定数量的数据库中取出一定数量的随机键进行检查，并删除其中的过期键。
❑全局变量current_db会记录当前activeExpireCycle函数检查的进度，并在下一次activeExpireCycle函数调用时，接着上一次的进度进行处理。比如说，如果当前activeExpireCycle函数在遍历10号数据库时返回了，那么下次activeExpireCycle函数执行时，将从11号数据库开始查找并删除过期键。
❑随着activeExpireCycle函数的不断执行，服务器中的所有数据库都会被检查一遍，这时函数将current_db变量重置为0，然后再次开始新一轮的检查工作。

 

Redis实际使用惰性删除和定期删除两种策略配合。