redis 删除策略 rediskey过期删除策略

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风华绝代的java 2023-08-07 10:13:39

文章标签 redis 删除策略 redis 数据库缓存 Redis 文章分类 Redis 数据库

一、Redis过期删除策略：

redis出于性能上的考虑，无法做到对每一个过期的key进行即时的过期监听和删除。但是redis提供了其它三种方法来清理过期key：

惰性删除
定时删除
定期删除

1、惰性删除（被动清理）

策略：不主动删除过期键，每次从数据库访问 key 时，都检测 key 是否过期，如果过期则删除该 key。
优点：每次访问时才会检查key是否过期，所以占用系统资源较少，对CPU消耗最少。
缺点：如果某个已过期的key一直未被访问，那么会一直占用内存，浪费内存空间，对内存不友好。

2、定时删除（主动清理）

策略：在设置 key 的过期时间时，同时创建一个定时事件，当时间到达时，由事件处理器自动执行 key 的删除操作，类似于epoll中针对事件注册的回调函数。
优点：保证过期key会尽快被删除，尽快释放内存，对内存友好。
缺点：在过期key较多时，删除过期key的操作会占用较多的CPU资源。在内存资源不紧张但CPU资源紧张的情况下，将CPU资源用于删除和当前无关的过期key上，会对服务器响应时间和Redis吞吐量造成影响，对CPU不友好。

3、定期删除（内存不足时触发主动清理）

策略：每隔一段时间「随机」从数据库中取出 一定数量的 key 进行检查，并删除其中的过期key。
优点：通过限制删除操作执行的时间和频率，来减少删除操作对CPU的影响，同时也能删除一部分过期数据，减少了过期key对空间的无效占用。
缺点：

内存清理 效果没有“定时删除”效果好，同时没有“惰性删除”占用的 系统资源 少。
不好确定操作执行的时长（可配置，默认10次/s）和频率（20，不可配置），如果执行太频繁，定期删除策略会变得和定时删除策略一样，对CPU不友好；如果执行太少，那又和惰性删除一样了，过期 key 占用的内存不会及时得到释放。算是对惰性删除和定时删除两种方式的一种折中~

Redis 的定期删除的流程：
从过期字典中随机抽取 20 个 key；
检查这 20 个 key 是否过期，并删除已过期的 key；
如果本轮检查的已过期 key 的数量，超过 5 个（20/4），也就是「已过期 key 的数量」占比「随机抽取 key 的数量」大于 25%，则继续重复步骤 1；如果已过期的 key 比例小于 25%，则停止继续删除过期 key，然后等待下一轮再检查。
可以看到，定期删除是一个循环的流程。
那 Redis 为了保证定期删除不会出现循环过度，导致线程卡死现象，为此增加了定期删除循环流程的时间上限，默认不会超过 25ms。

补充面试相关问题：
Redis瞬间有大量key失效，为什么会影响别的key的读取性能？(这里需从底层原理进行分析)

因为 Redis 定期删除的定时任务，是在Redis主线程中执行的。也就是说如果在执行定期删除的过程中，出现了需要大量删除过期key的情况，那么在业务访问时，必须等这个过期任务执行结束，才可以处理业务请求。此时就会出现，业务访问延时增大的问题，最大延迟为25毫秒。