过期策略默认使用惰性删除跟定期删除 🏠

  • 过期策略?
  • 这四种过期策略的由来, 解决什么问题, 主要功能,优势劣势
  • 定期删除策略
  • 优化定期删除策略
  • 随机删除策略
  • 优化 随机删除策略


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过期策略?

过期策略是 Redis 用来处理过期键的一种机制。当 Redis 中的键值对设置了过期时间后，在过期时间到达时，会自动触发过期键删除策略，将过期的键值对删除以释放内存空间。

Redis 提供了以下四种过期策略：

  1. 定时删除策略：每个设置了过期时间的 key 都会创建一个定时器(timer)，当时间到期时，这个 key 将会被自动删除。
  2. 惰性删除策略：只有当对 key 进行操作时，才会检查该 key 是否过期，如果过期则删除。
  3. 定期删除策略：每隔一段时间，程序会对过期键进行扫描，删除过期键。这种策略是惰性删除策略的补充，因为有些过期键可能会在惰性删除策略中被忽略。
  4. 随机删除策略：Redis 将设置过期时间的 key 放在一个字典中，并设置一个虚拟时间，每次随机删除字典中的一部分过期 key。这种策略可以避免在同一时间点过多的 key 过期而导致 Redis 阻塞。

redis 默认策略是 定期删除策略和惰性删除策略

定期删除策略是 Redis 删除过期键的默认策略。当 Redis 启动时，会自动创建一个定时任务，定期扫描已设置过期时间的键，将过期的键从数据库中删除，并释放内存空间。在 Redis 中，定期删除策略和惰性删除策略是两种默认的过期键删除策略。

可以在 Redis 的配置文件中通过 maxmemory-policy 参数来设置其他的过期键删除策略，如随机删除策略和最近最少使用删除策略。但是，定期删除策略和惰性删除策略是不需要配置的，它们是 Redis 的默认策略。

这四种过期策略的由来, 解决什么问题, 主要功能,优势劣势

这四种过期策略的由来是为了解决 Redis 中 key 的过期问题，Redis 中的 key 可以设置过期时间，在过期时间到达之后，key 将被自动删除。为了实现这一功能，Redis 引入了四种过期策略：

  1. 定时删除策略：定时删除策略是 Redis 最早的过期策略，它会为每个设置了过期时间的 key 创建一个定时器(timer)，在定时器到期时，这个 key 将被自动删除。这种策略可以保证 key 能够在过期时间到达时立即被删除，但是会占用大量的 CPU 资源，尤其是在 Redis 中存在大量设置了过期时间的 key 时，CPU 开销会非常高。
  2. 惰性删除策略：惰性删除策略是 Redis 的第二种过期策略，它是一种节约资源的方式，只有当对 key 进行操作时，才会检查该 key 是否过期，如果过期则删除。这种策略可以避免定时删除策略的 CPU 开销，但是在 key 过期后，如果很长时间没有被访问，那么这个 key 就会一直留在 Redis 中，浪费空间。
  3. 定期删除策略：定期删除策略是对惰性删除策略的补充，它每隔一段时间，程序会对过期键进行扫描，删除过期键。这种策略可以避免惰性删除策略中的问题，但是会占用一定的 CPU 资源，并且如果扫描的频率过低，就可能导致过期键在 Redis 中一直存在，如果扫描的频率过高，就可能影响 Redis 的性能。
  4. 随机删除策略：随机删除策略是 Redis 中最常用的过期策略，它将设置过期时间的 key 放在一个字典中，并设置一个虚拟时间，每次随机删除字典中的一部分过期 key。这种策略可以避免在同一时间点过多的 key 过期而导致 Redis 阻塞，同时也不会像定时删除策略那样占用大量的 CPU 资源。但是，这种策略可能会造成一些 key 在过期时间到达之前就被删除，或者过期时间已到但是仍然没有被删除的情况。

综上所述，不同的过期策略在解决 Redis 中 key 过期问题时，都有各自的优劣势，应根据实际的应用场景选择合适的过期策略。

定期删除策略

定期删除策略是 Redis 的一种过期策略，它每隔一段时间，程序会对过期键进行扫描，删除过期键。

具体来说，Redis 会每隔一段时间执行一次定期删除操作，具体的间隔时间由 redis.conf 文件中的 hz 参数来控制，默认值为 10，表示每秒钟执行 10 次。当 Redis 检测到某个 key 已经过期时，它不会立即将该 key 删除，而是将该 key 加入到一个专门的过期字典中。在定期删除操作时，Redis 会对过期字典中的键进行扫描，删除已过期的键。

定期删除策略的优点在于它可以自动地删除过期键，避免了过期键长时间占用内存的问题，同时也不会像定时删除策略那样占用大量的 CPU 资源。但是，这种策略也存在一些缺点。首先，如果过期键在过期时间到达之前就被访问了，那么它就不会被定期删除，导致内存占用率增加；其次，如果定期删除的频率设置得太低，就可能导致过期键在 Redis 中一直存在，浪费内存；如果定期删除的频率设置得太高，就可能影响 Redis 的性能。因此，在使用定期删除策略时，需要根据实际情况来确定删除的频率，以平衡内存占用和性能损失。

优化定期删除策略

定期删除策略在 Redis 中是默认开启的，因此你不需要进行任何配置就可以使用它。

如果你需要优化定期删除策略的效果，可以考虑以下几点：

  1. 调整 hz 参数的值：默认情况下，Redis 每秒钟执行 10 次定期删除操作。如果你的系统负载较低，可以适当降低该值，减少定期删除操作对系统性能的影响；如果你的系统负载较高，可以适当提高该值，加快过期键的删除速度。
  2. 调整 Redis 的最大内存限制：如果 Redis 的内存使用率达到了最大内存限制，那么定期删除策略会变得非常重要，因为它可以自动删除过期键，释放内存空间。因此，你可以适当调整 Redis 的最大内存限制，以避免内存占用过高导致系统崩溃。
  3. 避免批量删除操作：定期删除策略的效率取决于过期键的数量。如果你在 Redis 中进行了大量的删除操作，就会导致定期删除操作的效率降低。因此，你应该尽量避免批量删除操作，避免对定期删除策略的影响。
  4. 合理设置过期时间：如果你的系统中有大量的键需要设置过期时间，那么你应该尽量合理地设置过期时间。如果过期时间设置得过短，就会导致定期删除策略频繁执行，影响系统性能；如果过期时间设置得过长，就会导致过期键长时间占用内存，影响系统的稳定性。因此，你需要根据实际情况来确定过期时间的长度。

随机删除策略

随机删除策略（Random Eviction Policy）是 Redis 中一种常用的过期键删除策略。它的实现原理非常简单：每次定期删除操作时，从已设置过期时间的键集合中随机选择一定数量的键，并删除这些键中已过期的键。

随机删除策略的主要功能是定期删除过期键，释放内存空间。它的优势在于删除过期键的效率比较高，因为它每次只删除一部分过期键，而不是全部删除。此外，由于它是随机选择过期键进行删除，因此可以有效地避免热点键的出现。

但是，随机删除策略也有一些劣势。首先，它不能保证在一定时间内删除所有过期键。因为它是随机选择过期键进行删除，所以有可能会出现某些过期键一直没有被删除的情况。其次，由于它是随机选择过期键进行删除，因此有可能会误删一些还没有过期的键，导致数据丢失。

如果你需要使用随机删除策略，可以在 Redis 的配置文件中设置 maxmemory-policy 参数为 random。此外，你可以通过调整 maxmemory-samples 参数的值来控制每次随机选择的键的数量。

优化 随机删除策略

开启随机删除策略：

要开启随机删除策略，可以在 Redis 的配置文件中设置 maxmemory-policy 参数为 random。例如，在 redis.conf 文件中添加以下配置：

maxmemory-policy random

这将会使用随机删除策略来删除过期键。

优化随机删除策略：

为了优化随机删除策略，我们可以调整 maxmemory-samples 参数的值来控制每次随机选择的键的数量。默认情况下，maxmemory-samples 的值是 5。这意味着每次随机选择 5 个键进行检查和删除。如果你的系统中有很多过期键，可以考虑将 maxmemory-samples 的值增加到一个更大的数值，以提高删除过期键的效率。

另外，如果你的系统中有一些热点键（被频繁访问的键），你可以将这些键的过期时间设置为不同的值，以避免它们同时过期，从而避免过期键集合中出现热点键。