redis过期删除机制,内存回收机制(淘汰策略)

过期键的删除策略

《redis设计与实现》中提到三种过期键删除策略,redis采用惰性删除策略与定时删除策略：

序号	名称	说明
1	定时删除策略	设置键的同时设置一个定时器
2	惰性删除策略	从键空间获取键时，如果过期则删除
3	定期删除策略	每隔一段时间删除部分过期键,只会扫描设置了过期时间的键

惰性删除时如何判断一个键已经过期

1. 从expires字典表中，查询是否存在key键，不存在则无过期时间，存在则获取该key的过期时间
2. 将该key过期时间戳与当前时间比较得出是否该key已经过期。(三种过期时间：lua时间、redis服务时间、系统时间，经过测试，一般为redis服务时间)
   

淘汰策略

• 什么是淘汰策略
  淘汰策略即redis自动的选择性的删除一些键,那么为什么需要redis自动删除一些键呢?
  假如 Redis 当中所有的键都没有过期，而且此时内存满了，那么客户端继续执行 set 等命令时 Redis 会怎么处理呢？Redis 当中提供了不同的淘汰策略来处理这种场景,实际上redis有个配置参数(maxmemory)可以设置redis的最大使用内存空间

• 配置redis可使用的内存空间

  • 查看maxmemory的命令:config get maxmemory

  
  默认设置的maxmemory的值为0,那么在 32 位的操作系统中 Redis 最多使用 3GB 内存，而在 64 位的操作系统中则不作限制,随着key-value越来越多，Redis性能会急剧下降

  • 设置maxmemory为1GB的命令:config set maxmemory 1GB

  

• 8种淘汰策略
  Redis内存不足的缓存淘汰策略提供了8种,其中volatile前缀的策略都是从已设置过期时间数据集中进行淘汰,allkeys前缀的策略都是面向所有key进行淘汰。

  名称	说明
  noeviction	当内存使用超过配置的时候会返回错误，不会驱逐任何键。
  allkeys-lru	加入键的时候，如果过限，首先通过LRU算法驱逐最久没有使用的键。
  volatile-lru	加入键的时候如果过限，首先从设置了过期时间的键集合中驱逐最久没有使用的键。
  allkeys-random	加入键的时候如果过限，从所有key随机删除。
  volatile-random	加入键的时候如果过限，从过期键的集合中随机驱逐。
  volatile-ttl	从配置了过期时间的键中驱逐马上就要过期的键。
  volatile-lfu	从所有配置了过期时间的键中驱逐使用频率最少的键。
  allkeys-lfu	从所有键中驱逐使用频率最少的键。

  这八种大体上可以分为4中，lru、lfu、random、ttl。

  • lru：Least Recently Used，最近最少使用。
  • lfu：Least Frequently Used，最不经常使用法。
  • ttl：Time To Live，生存时间。
  • random：随机。
• 修改淘汰策略的两种方式

1. 内存淘汰策略我们可以通过配置文件来修改，redis.conf 对应的配置项是“maxmemory-policy noeviction”，只需要把它修改成我们需要设置的类型即可。如果使用修改 redis.conf 的方式，当设置完成之后需要重启 Redis 服务器才能生效。
2. 另一种简单的修改内存淘汰策略的方式，我们可以使用命令行工具输入config set maxmemory-policy noeviction来修改内存淘汰的策略，这种修改方式的好处是执行成功之后就会生效，无需重启 Redis 服务器。但它的坏处是不能持久化内存淘汰策略，每次重启 Redis 服务器之后设置的内存淘汰策略就会丢失。