面试官问：说一说redis过期删除策略与内存淘汰策略
前言
Redis 的内存淘汰策略和过期删除策略，可能一问都说的都是内存淘汰的策略，忽略了过期删除策略，这两种策略有何不同？虽然这两个机制虽然都是做删除的操作，但是触发的条件和使用的策略都是不同的。
过期删除策略
redis中可以对key设置过期时间，过期时间到了，是不是要清理掉这些key，释放占用的内存。redis内部自动清理这些key的工作机制，就是过期策略。
设置过期时间
set：设置键值对的时候，同时指定过期时间（精确到秒）；ex set：设置键值对的时候，同时指定过期时间（精确到毫秒）；px setex：设置键值对的时候，同时指定过期时间（精确到秒）。
如果你想查看某个 key 剩余的存活时间，可以使用 TTL 命令。
三种策略
定时删除
在设置某个 key 的过期时间同时，我们创建一个定时器，让定时器在该过期时间到来时，立即执行对其进行删除的操作。
优点：
通过使用定时器，可以保证过期 key 可以被尽快的删除，并且释放过期 key 所占用的内存
缺点：
对 CPU 是不友好的，当过期键比较多的时候，删除过期 key 会占用相当一部分的 CPU 资源，对服务器的响应时间和吞吐量造成影响。
惰性删除
惰性删除，当一个键值对过期的时候，只有再次用到这个键值对的时候才去检查删除这个键值对，也就是如果用不着，这个键值对就会一直存在。
优点：
对 CPU 是友好的，只有在取出键值对的时候才会进行过期检查，这样就不会把 CPU 资源花费在其他无关紧要的键值对的过期删除上。
缺点：
如果一些键值对永远不会被再次用到，那么将不会被删除，最终会造成内存泄漏，无用的垃圾数据占用了大量的资源，但是服务器却不能去删除。
定期删除
定期删除是对上面两种删除策略的一种整合和折中
每个一段时间就对一些 key 进行采样检查，检查是否过期，如果过期就进行删除
1、采样一定个数的key，采样的个数可以进行配置，并将其中过期的 key 全部删除；
2、如果过期 key 的占比超过可接受的过期 key 的百分比，则重复删除的过程，直到过期key的比例降至可接受的过期 key 的百分比以下。
优点：
定期删除，通过控制定期删除执行的时长和频率，可以减少删除操作对 CPU 的影响，同时也能较少因过期键带来的内存的浪费。
缺点：
执行的频率不太好控制
频率过快对 CPU 不友好，如果过慢了就会对内存不太友好，过期的键值对不能及时的被删除掉
参数设置
hz
Redis服务器会每隔一段时间（由hz配置项决定）主动进行过期键的删除。这种策略通过在后台线程中扫描一定数量的数据库键并删除过期键，以减少对客户端请求的影响。定期删除的执行频率可以通过调整hz配置项来控制
hz配置项的默认值是10，即每秒执行10次基于时间的事件。这意味着Redis服务器会每100毫秒进行一次定期删除操作，清理过期键，并在需要时关闭闲置的客户端连接。
config set hz 200
maxmemory-samples
在Redis中，可以使用maxmemory-samples配置项来设置每次清理过期键时要检查的最大键数。这个配置项决定了Redis在执行清理过期键任务时一次检查多少个键。
默认情况下，maxmemory-samples的值是5，表示Redis每次清理过期键时会检查5个键。这个值可以根据实际需求进行调整。
要修改maxmemory-samples的值，可以在redis.conf文件中找到相应的配置项，并将其设置为所需的值。然后，重新启动Redis服务器使配置生效。
需要注意的是，增加maxmemory-samples的值可能会增加Redis服务器的处理开销，因为每次清理过期键任务都需要检查更多的键。因此，应根据服务器的性能和负载情况来适当调整maxmemory-samples的值。
另外，还可以通过调用CONFIG SET命令动态地修改maxmemory-samples的值，而不需要重启Redis服务器。例如，可以使用以下命令将maxmemory-samples的值设置为10：
CONFIG SET maxmemory-samples 10
总之，通过修改Redis的maxmemory-samples配置项，可以设置一次检查多少个过期键。根据服务器的性能和负载情况，可以适当调整这个值。
手工检查
上面的介绍的三种策略，有利有弊，如果对redis的内存占用率非常在意，可以人工主动检查，利用惰性删除这种策略对过期key进行删除操作
具体操作步骤如下：
- 使用redis-rdb-tools这个工具对rdb文件分析
rdb -c memory /var/redis/6379/dump.rdb --bytes 128 -f memory.csv
database,type,key,size_in_bytes,encoding,num_elements,len_largest_element,expiry
0,string,urn:userbrowselprecordmodel:9365489,272,string,169,169,
0,string,urn:weixinuserinfomodel:oIUvls3Wcaf7dU9IBuwU6cwZVh58,288,string,182,182,
0,string,urn:tokeninfo:1e0b01e7f2bdf8a0244783cde2275e18,288,string,169,169,
0,string,yd_7986ACF279F2C7745586BADA1594459D,136,string,16,16,2025-01-23T17:15:47.316000
0,string,urn:userbrowselprecordmodel:38074301,272,string,169,169,
0,string,B7E1D813E574957CF956841E69711B42,136,string,16,16,2025-10-20T09:34:34.680000
0,string,urn:wxnotify:87b0dae4-8675-40f1-b3d3-5d26056bbe3b,416,string,304,304,
0,string,urn:userbrowselprecordmodel:28873589,272,string,169,169,
0,string,70A3040FBB6420AA0B90089ED7212770,136,string,16,16,2025-01-22T12:56:03.823000
输出是csv报告文件，expiry就是过期时间，读取csv文件，遍历数据，对存在过期时间的，跟当前时间判断，如果小于当前时间，说明已经过期了，那我们就主动访问下，不是去get,利用EXISTS key命令触发，reids检查这个key是否要删除。
内存淘汰策略
Redis 的运行内存已经超过 Redis 设置的最大内存之后，则会使用内存淘汰策略删除符合条件的 key，以此来保障 Redis 高效的运行
设置redis的最大内存
CONFIG SET maxmemory 4gb
我设置了4gb的内存，如果超过4gb，就要进行数据的淘汰。那淘汰哪些数据呢，就要根据淘汰的策略决定
策略
Redis 4.0 版本以后一共提供了 8 种数据淘汰策略，从淘汰数据的候选集范围来看，我们有两种候选范围：一种是所有数据都是候选集，一种是设置了过期时间的数据是候选集。无论是面向哪种候选数据集进行淘汰数据选择，我们都有三种策略，分别是随机选择，根据 LRU 算法选择，以及根据 LFU 算法选择
设置过期时间：
- volatile-ttl 在筛选时，会针对设置了过期时间的键值对，根据过期时间的先后进行删除，越早过期的越先被删除。
- volatile-random 就像它的名称一样，在设置了过期时间的键值对中，进行随机删除。
- volatile-lru 会使用 LRU 算法筛选设置了过期时间的键值对。
- volatile-lfu 会使用 LFU 算法选择设置了过期时间的键值对
所有数据进行淘汰：
- allkeys-random 策略，从所有键值对中随机选择并删除数据；
- allkeys-lru 策略，使用 LRU 算法在所有数据中进行筛选。
- allkeys-lfu 策略，使用 LFU 算法在所有数据中进行筛选。
不淘汰数据：
noeviction:不淘汰任何数据，当内存不足时，新增操作会报错，Redis 默认内存淘汰策略；
如何设置策略
查看目前的策略
config get maxmemory-policy
根据自身的实际情况 选择一种策略进行设置
config set maxmemory-policy volatile-lfu
算法
LRU 算法：淘汰最近最少使用的数据，它是根据时间维度来选择将要淘汰的元素，即删除掉最长时间没被访问的元素。
LFU 算法：淘汰最不频繁访问的数据，它是根据频率维度来选择将要淘汰的元素，即删除访问频率最低的元素。如果两个元素的访问频率相同，则淘汰最久没被访问的元素。
总结
内存淘汰策略：Redis 的运行内存已经超过 Redis 设置的最大内存之后，则会使用内存淘汰策略删除符合条件的 key,释放出空间，为后续新增的数据使用
过期删除策略：key的过期时间到了，就要删除，释放空间
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