【Redis】Redis的淘汰策略

Redis的内存淘汰

当Redis的实际使用内存超出Redis配置参数maxmemory后，Redis会根据配置来决定如何腾出新的空间来继续提供读写服务。

这和Reids的过期策略不一样，过期策略是设置了过期时间的key的删除策略，而内存淘汰是当内存溢出时发生的事件。

几种可选淘汰策略：

通过maxmemory-policy进行设置：

1、noeviction（默认）：写请求不可用，读请求可用（del指令也可用），保证了数据不丢失，但线上业务不可持续进行。

2、volatile-lru：尝试淘汰设置了过期时间的key，而且最少使用的key被淘汰。没有设置过期时间的key不会被淘汰，这保证了需要持久化的数据不会突然丢失。

3、volatile-ttl：尝试淘汰设置了过期时间的key，比较key的剩余寿命ttl的值，越小的优先淘汰。

4、volatile-random：尝试淘汰设置了过期时间的key，随机选择设置了过期时间的key进行淘汰。

5、allkeys-lru：全体key中最少使用的key被淘汰（不管有没有设置过期时间）

6、allkeys-random：全体key中随机淘汰。

总结一下，volatile-类型的策略只选择设置了过期时间的key根据一定算法进行淘汰，allkeys-类型策略对所有key进行淘汰。

LRU算法

底层大概就是一个双向链表+key/value字典，链表元素被使用的顺序进行排列（某个元素被访问后，会移动到链表头部，所以链表元素排列顺序就是元素最近被使用的时间顺序）。

这样位于链表尾部的元素就是最近最少使用的元素（当然不排除这个链表所有key被使用率都很高），这样进行删除操作时，只需要对链表尾部元素进行删除（O(1)）就可以了。

Redis的近似LRU算法

Redis给每个key增加了一个额外的字段，这个字段长度为24bit，存储的是这个key的最后一次被访问的时间戳。

需要注意的是，Redis的LRU淘汰采用的是懒惰处理。也就是只有当Redis执行写操作时，发现内存超出maxmemory，就会执行一次LRU淘汰算法（随机选出5个key（maxmemory-samples设置），然后淘汰最少使用的key。如果进行淘汰后，还是超出maxmemory，再次进行随机淘汰）。

Redis3.0后增加了淘汰池：一个数组，大小为maxmemory-samples，每一次淘汰循环中，新的随机得出的key列表会和淘汰池的key列表进行融合，淘汰最少使用的一个key后，保留剩余的key列表放入淘汰池中等待下一个淘汰循环。