redis 过期数据清理机制

Redis 使用一个 HashTable 存储数据的过期时间，把数据的 key 与过期时间相关联，这样就可以通过 key 来查询数据的过期时间了。

但 Redis 并不会每时每刻去检查数据是否过期，因为这样做效率太低。Redis 清除过期数据分两个阶段进行，第一个阶段在定时器中进行（serverCron），第二个阶段在用户获取数据时进行。 阶段一对内存友好，对 CPU 不友好。如果过期删除的键比较多的时候，删除键这一行为会占用相当一部分 CPU 性能，会对 Redis 的吞吐量造成一定影响。阶段二对 CPU 友好，内存不友好。如果很多键过期了，但在将来很长一段时间内没有很多客户端访问该键导致过期键不会被删除，占用大量内存空间。

在 Redis 的定时器中，每隔 100 毫秒便会调用 src/redis.c 的 activeExpireCycle 函数清理过期数据。
activeExpireCycle 函数随机获取一些数据的过期时间，如果当前时间大于数据设定的过期时间，就把此数据从内存中删除。Redis 每次随机获取 10 个数据的过期时间，如果这 10 个数据中有超过 25% 的数据到达过期时间（也就是大于等于 3 个），这个清理过程会一直进行下去。目地是可能删除更多的过期数据，节省内存的空间。

用户使用 get、hget 等命令获取数据时，Redis 调用 expireIfNeeded 函数删除过期的数据（但仅限于当前获取的数据）。该函数判断当前获取的数据是否过期，如果已经过期，调用 dbDelete 函数把它从数据库中删除。dbDelete函数除了删除数据外，还会把数据的过期时间信息删除。

因为在定时器中只是随机删除一些过期数据，不可能把所有的过期数据完全删除。所以在获取数据时还需要对数据进行过期判断。

当内存达到 maxmemory 配置时候，也会触发 Key 的删除操作。
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总结

如果 Redis 中每天过期大量 Key（比如几千万），那么必须得考虑过期 Key 的清理：
增加 Redis 主动清理的频率（通过调大hz参数）；
手动清理过期 Key，最简单的方法是进行 scan 操作，scan 操作会触发第一种被动删除，scan 操作时候别忘了加 count；
dbsize 命令返回的 Key 数量，包含了过期 Key；
randomkey 命令返回的 Key，不包含过期 Key；
scan 命令返回的 Key，包含过期 Key；
info 命令返回的# Keyspace：
db6:keys=1034937352,expires=994731489,avg_ttl=507838502
keys 对应的 Key 数量等同于 dbsize；（因为 Redis的特性单线程， keys 指令会导致线程阻塞一段时间，线上服务会停顿，直到指令执行完毕，服务才能恢复。这个时候可以使用 scan 指令，scan 指令可以无阻塞的提取出指定模式的key 列表，但是会有一定的重复概率，在客户端做一次去重就可以了，但是整体所花费的时间会比直接用 keys 指令长。）
expires 指的是设置了过期时间的 Key 数量；
avg_ttl 指设置了过期时间的 Key 的平均过期时间（单位：毫秒）；

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最后再附上一些参考文章：
http://lxw1234.com/archives/2017/07/874.htm