Redis基础(3)——过期时间

Redis过期时间

命令介绍

在实际开发中会遇到一些有时效的数据。过了一段时间就需要删除这些数据以避免系统资源的浪费。关系数据库一般需要额外的一个字段来记录过期时间，然后定期检测删除过期的数据。而在redis中，可以使用EXPIRE命令设置一个key的过期时间，到时间之后Redis会自动删除它。

命令

EXPIRE key seconds
// seconds表示过期的时间，单位为秒。

PEXPIRE key milliseconds
// milliseconds表示过期时间，单位为毫秒。

TTL key
// 返回值是key的剩余时间
// 若返回值为-1，则表示没有为key设置过期时间
// 若返回值为-2，则表示该key不存在

PERSIST key
// 取消键的过期设置，如果过期时间被成功清除，则返回1，否则返回0

EXPIREAT key time
// time表示过期时间，为Unix时间戳

PEXPIREAT key time
// time表示过期时间，为Unix时间戳，单位为ms

版本差异：在2.6版本中，TTL的返回值不论key是否存在，只要没有过期时间都会返回-1.直到2.8版本后两种情况才得以分开。

• 除了PERSIST命令之外，使用SET或者GETSET命令为key重新赋值也可以取消过期时间。>* 使用EXPIRE会重新设置key的过期时间。
• 其他只对键值操作的命令（如 INCR、LPUSH、HSET、ZREM）均不会影响键的过期时间。
• EXPIRE命令的seconds参数必须是整数，所以最精确的单位为1s
• 如果使用WATCH命令监测了一个拥有过期时间的key，该key到期之后自动删除，并不会被WATCH命令认为是键被改变。

实现访问频率的控制

方法一

# 限制每分钟只能访问10次
$isKeyExists = EXISTS rate.limiting:$IP
if $isKeyExists is 1
    $times = INCR rate.limiting:$IP
    if $times > 100
        print 访问频率超过限制，请稍后再试
        exit
else
    MULTI
    INCR rate.limiting:$IP
    EXPIRE rate.limiting:$IP
    EXEC

方法一有一个bug，即在同一分钟的最后一秒访问9次，在下一分钟的第一秒访问了10次，这相当于在2s的时间内访问了19次。因此我们提出方法二；

# 限制每分钟访问次数不超过10
$listLength = LLEN rate.limiting:$IP
if $ilstLength < 10
    LPUSH rate.limiting:$IP now()
else
    $time = LINDEX rate.limiting:$IP -1
    if now()-$time < 60
        print 访问频率超过限制
    else
        LPUSH rate.limiting:$IP now()
        LTRIM rate.limiting:$IP 0 9

方法二适用于限制次数较小的情况，不然会占用较多的空间。

实现缓存

为了提高网站的负载能力，需要将一些请求频率较高，但是对CPU或者IO资源消耗比较大的操作的结果缓存起来，并设置一段时间自动过期

下例为学生排名的一个缓存伪代码

$rank = GET cache:rank
if not rank
    $rank = 计算排名……
    MULTI
    SET cache:rank $rank
    EXPIRE cache:rank 7200
    EXEC

当内存有限，如果大量使用缓存key并且缓存时间过长会导致redis占满内存；另一方面，如果为了防止redis占满内存而设置了较短的生存时间，那么就可能导致缓存命中率过低并且大量内存闲置。为缓存设置合理的生存时间是很困难的，因此，可以限制redis可以使用的最大内存，并让redis按照规则淘汰不需要的缓存键，这种方式在只将redis用作缓存系统时非常实用。

具体的设置方法为：

修改配置文件的maxmemory参数，限制redis最大可用内存的大小（单位是字节），当超过这个限制Redis会根据maxmemory-policy参数来指定相应的策略来删除不需要的key直到Redis占用内存小于指定阈值。

maxmemory-policy 支持的规则：

其中LRU指（least recently used）即最近最少使用，其认为最近最少使用的key在未来一段时间也不会被用到，当需要空间时，是可以被删除的。

规则	说明
volatile-lru	使用LRU算法删除一个设置了过期时间的key
allkeys-lru	使用LRU算法删除一个key
volatile-random	随机删除一个设置了过期时间的key
allkeys-random	随机删除一个key
volatile-ttl	删除过期时间最近的一个key
noeviction	不删除key，只报错