redis键过期删除策略

设置键过期时间的命令

• EXPIRE
• PEXPIRE
• EXPIREAT
• PEXPIREAT

保存键的过期时间

在redisDb中，用一个名为expire的字典保存了所有键的过期时间，称它为过期字典。

• 过期字典的键是一个指针，指向了键空间的某个数据库键对象
• 过期字典的值是一个long long类型，保存了数据库键的过期时间，即一个毫秒精度的unix时间戳

  /* Redis database representation. There are multiple databases identified
  * by integers from 0 (the default database) up to the max configured
  * database. The database number is the 'id' field in the structure. */
  typedef struct redisDb {
    dict *dict;                 /* The keyspace for this DB */
    dict *expires;              /* Timeout of keys with a timeout set */
    ......
  } redisDb;
  

过期键的判定

• 检测过期字典里是否存在键，如果不存在则返回false，存在则取过期时间
• 检测当前unix时间戳是否大于过期时间，大于表示键过期，否则未过期

过期键删除策略

定时删除

设置键过期时间的同时，设置一个定时器在过期时间来临时删除键

• 优点是保证了过期键会尽可能快的删掉，释放占用的内存
• 删除操作会占用cpu时间，在有大量键需要删除，而内存不紧张但cpu时间紧张的情况下，会对响应时间和吞吐量造成影响

惰性删除

放任过期键不管，每次获取键时都得检查是否过期，过期则删除，未过期则返回值

• 优点是对cpu时间优化，保证只有在非做不可的时候才会删除，而不会在其它无关的过期键浪费时间
• 缺点是对内存不友好，如果存在非常多的过期键会占用大量内存

定期删除

每隔一段时间，对数据库检查删除过期键，而删除多少，检查多少个数据库由算法决定。定期删除实际上是上面两种算法的折中。

• 优点是可以限制删除操作执行的时长和频次，减少对cpu时间的影响；定期删除能有效减少内存浪费
• 缺点是难以确定时长和频次，如果删除太频繁或者执行时间太长，会占用cpu资源；如果删除频次太少或者执行时间太短，又会造成内存浪费

redis的删除策略，惰性删除和定期删除的结合

惰性删除的实现

所有读写数据库的redis命令执行前，都会调用expireIfNeeded函数来做检查，如果输入键未过期则不做处理，如果过期则expireIfNeeded函数将它删除

定期删除的实现

周期性调用activeExpireCycle函数，分多次遍历服务器中的各个数据库，从数据库字典中随机检查一部分键的过期时间，并且删除其中的过期键

过期键对RDB,AOF,复制的影响

RDB

• 生成RDB文件时，已过期的键不会保存
• 载入RDB文件时，如果是主服务器不会载入过期键，如果是从服务器会载入，因为主从复制时从服务器也会清空

  AOF

• AOF文件写入时，当过期键被删除时，会向AOF文件追加一条DEL命令显示删除该记录
• AOF文件重写时，过期键不会重写到AOF文件中

  复制

  在复制模式下，从服务器的过期删除动作由主服务器控制
• 主服务器删除过期键，会显示通知所有从服务器删除，通过发送DEL命令的方式
• 从服务器执行读命令时碰到过期键不会惰性删除，而是会返回数据给客户端
• 从服务器只有接收了DEL命令时，才会删除过期键