redis内存占用率持续飙升问题处理

生产环境的问题：春节前后，redis内存占用率持续飙升

从业务端排查，并没有大量的新增key缓存，但是redis监控上能看到增加了几百万的key。

因为key数量达到了6000万，怀疑是过期key不能及时释放内存导致。

粗暴验证：

在低峰时段执行keys xxxx*命令遍历key，几秒后kill掉命令，发现redis key数量减少了，内存占用也降低了，说明问题原因和猜测的一致。

 

延展问题：

Redis里面如果有大量的key，怎样才能高效的找出过期的key并将其删除呢，难道是遍历每一个key吗（keys命令确实能触发内存释放）？假如同一时期过期的key非常多，Redis会不会因为一直处理过期事件，而导致读写指令的卡顿？

答：

keys *命令确实会阻塞其他命令的执行，导致慢查询。

那Redis是怎么解决的呢？

Redis4.0新增了lazy free特性，从根本上解决Big Key(主要指定元素较多集合类型Key)删除的风险。lazy free可译为惰性删除或延迟释放；当删除键的时候,redis提供异步延时释放key内存的功能，把key释放操作放在bio(Background I/O)单独的子线程（客户端读写操作使用的是另一个线程，除了CPU可能有争抢，两者互不影响）处理中，减少删除big key对redis主线程的阻塞。有效地避免删除big key带来的性能和可用性问题。

Redis使用惰性删除+定期删除相结合的方式处理过期的key。

惰性删除

所谓懒惰删除就是在客户端访问一个key的时候，redis会对key的过期时间进行检查，如果过期了就立即删除。

优点：不会占用太多的额外CPU资源，只在访问key的时候检查过期时间并删除。

缺点：如果一个过期的key长时间没有被访问，那这个key就会一直存留在内存之中，占用内存资源。

定期删除

定期删除的原理是，Redis会将所有设置了过期时间的key放入一个字典中，然后每隔一段时间从字典中随机取一些key检查过期时间并删除已过期的key。

Redis默认每秒进行10次过期扫描：

从过期字典中随机20个key

删除这20个key中已过期的

如果超过25%的key过期，则重复第一步

同时，为了保证不出现循环过度的情况，Redis还设置了扫描的时间上限，默认不会超过25ms。

既然是随机访问key，能保证所有的过期key都被访问到吗？

redis删除过期key的算法_深入理解Redis的内存回收机制_许吴倩的博客-CSDN博客

参考：

定期删除功能源码

https://github.com/redis/redis/blob/23325c135f08365d1b7d4bf4fb1c9187fc7374b9/src/expire.c

定期删除功能源码解读

Redis源码剖析之数据过期(expire) - xindoo - 博客园

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让过期key及时释放内存的正确姿势

hz参数

The frequency at which Redis background tasks are performed. A higher value results in higher CPU consumption but smaller latency. We recommend that you do not specify a value larger than 100.

Redis 后台任务的执行频率。 较高的值会导致较高的 CPU 消耗但较小的延迟。 建议您不要指定大于 100 的值。

hz值每次调整增加30或40，观察CPU使用率、内存使用率、key数量变化情况、P99执行时延

因为缓存key非常多，约6000万左右，逐步增大hz到250左右，才有比较明显的效果。

修改后，cpu使用率仍然2%，P99执行时延保持不变，每分钟key过期数不再增加，说明再加大hz，已经没什么用了。

此时，key总数量和内存使用率已经在稳步下降了，问题得到解决！