redis的key超时策略和key淘汰机制（面试题详解）

ChatGPT给出的回答：

Redis中的Key超时策略和Key淘汰机制是为了有效管理内存和控制数据的生命周期。

1. Key超时策略：Redis可以为每个Key设置过期时间，一旦Key过期，它将自动从Redis中删除。可以使用EXPIRE命令为Key设置过期时间，例如可以使用EXPIRE key seconds命令设置某个Key在指定的秒数后过期。超时策略可以用于缓存失效、会话管理等场景，使得Redis可以自动清理不再使用的数据，释放内存空间。

2. Key淘汰机制：当Redis的内存达到一定限制时，需要使用淘汰机制来决定哪些Key应该被删除以释放内存。Redis提供了不同的Key淘汰策略：

   • LRU（Least Recently Used）：最近最少使用的Key被优先淘汰。
   • LFU（Least Frequently Used）：最不经常使用的Key被优先淘汰。
   • Random（随机）：随机选择Key进行淘汰。
   • TTL（Time to Live）：优先淘汰设置了过期时间且已过期的Key。
     .

   淘汰机制可以通过配置参数来设置，例如可以使用maxmemory参数来限制Redis使用的最大内存，使用maxmemory-policy参数来指定淘汰策略。

   通过合理设置超时策略和淘汰机制，可以在Redis中有效管理内存，控制存储的数据，确保系统的性能和可用性。

详解

Redis过期策略

• Redis在设置缓存数据时设置了过期时间，到了过期时间数据就失效了，但数据不会自动删除，那Redis是怎么处理这些失效的数据的呢？这个处理逻辑称之为过期策略。
• Redis使用是惰性删除和定期删除两种策略。

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Redis的key过期策略

• 被动方式 - 惰性删除
• 主动方式 - 定期删除
• 定时删除（十分消耗CPU资源，所以不用）

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惰性删除

惰性删除不是去主动删除，而是在你要获取某个key 的时候，redis会先去检测一下这个key是否已经过期，如果没有过期则返回给你，如果已经过期了，则删除，返回null。

定期删除

• Redis 默认每秒进行 10 次过期扫描，而是采用了一种简单的贪心策略：

• 他会去遍历16个库，遍历每一个库，对这个库进行抽样，抽样之后，判断抽样出来的key，是否超过1/4的key是否处于过期状态，如果说，这些抽样出来的key里边的没有超过1/4的key过期，此时他先清理完抽样出来过期的数据之后，再去遍历下一个库

• 如果说超过了1/4 的key过期了，再次去遍历这个库，再去取判断抽取出来是否超过1/4过期，如此循环。有一些默认的参数，规定说，遍历一个库的时间，最多不能超过多少，遍历所有库的时间最多不能超过多少。定期删除里面的参数都是算法决定的，参数可自己设置。

定时删除

在设置键的过期时间的同时，创建一个定时器，让定时器在键的过期时间来临时，立即执行对键的删除操作。

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Redis淘汰机制

是指Redis的内存占用过多，达到maxmemory 之后，Redis就会采用一定的策略，淘汰掉一部分数据。

Redis6种淘汰机制

1、noeviction：当内存不足以容纳新写入数据时，新写入操作会报错（一般没人用，但是默认是使用这个策略）
2、allkeys-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，移除最近最少使用的key（最常用）
3、allkeys-random：当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，随机移除某个key （一般没人用）
4、volatile-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，移除最近最少使用的key（一般不太合适）
5、volatile-random：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，随机移除某个
6、key volatile-ttl：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，有更早过期时间的key优先移除