Redis 内存回收机制详解

前言：这个问题其实相当重要，到底redis有没用到家，这个问题就可以看出来。比如你redis只能存5G数据，可是你写了10G，那会删5G的数据。怎么删的，这个问题思考过么？还有，你的数据已经设置了过期时间，但是时间到了，内存占用率还是比较高，有思考过原因么?

总结：redis是通过 过期策略及内存淘汰机制来回收内存的！

 

　　1、redis采用的是定期删除+惰性删除策略。

　　2、为什么不用定时删除策略?

定时删除,用一个定时器来负责监视key,过期则自动删除。虽然内存及时释放，但是十分消耗CPU资源。在大并发请求下，CPU要将时间应用在处理请求，而不是删除key,因此没有采用这一策略.

 

　　3、定期删除+惰性删除是如何工作的呢?

　　定期删除，redis默认每个100ms检查，是否有过期的key,有过期key则删除。需要说明的是，redis不是每个100ms将所有的key检查一次，
而是随机抽取进行检查(如果每隔100ms,全部key进行检查，redis岂不是卡死)。因此，如果只采用定期删除策略，会导致很多key到时间没有删除。
于是，惰性删除派上用场。也就是说在你获取某个key的时候，redis会检查一下，这个key如果设置了过期时间那么是否过期了？如果过期了此时就会删除。

 　　　　（1）上面提到的随机抽取的方式

1、随机测试100个设置了过期时间的key
2、删除所有发现的已过期的key
3、若删除的key超过25个则重复步骤1

说明：这是一个基于概率的简单算法，基本的假设是抽出的样本能够代表整个key空间，redis持续清理过期的数据直至将要过期的key的百分比降到了25%以下。

另外每隔100ms检测一次可以手动修改这频率，可以找关于 hz 选项的说明。

注意：当REDIS运行在主从模式时，只有主结点才会执行上述这两种过期删除策略，然后把删除操作”del key”同步到从结点。

 

　　4、采用定期删除+惰性删除就没其他问题了么?

 

不是的，如果定期删除没删除key。然后你也没即时去请求key，也就是说惰性删除也没生效。这样，redis的内存会越来越高。那么就应该采用内存淘汰机制。

在redis.conf中有一行配置：# maxmemory-policy volatile-lru

该配置就是配内存淘汰策略的，默认第一种
    1）noeviction：当内存不足以容纳新写入数据时，新写入操作会报错。-不淘汰
    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。
    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。
    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。这种情况一般是把redis既当缓存，又做持久化存储的时候才用
    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key。
    6）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。
　　 7) Volatile-lfu：在设置了过期时间的键空间中，按照最小访问频率访问次数原则来淘汰数据，如果2个数据相等，则淘汰时间较早的数据，使用lfu算法删除（Redis4.0新提供的）
　　8）allkeys-lfu：在所有键值对中，按照最小访问频率访问次数原则来淘汰数据，如果2个数据相等，则淘汰时间较早的数据（Redis4.0新提供的）

 

总结与备忘

 

1、如果Redis中每天过期大量Key（比如几千万），那么必须得考虑过期Key的清理：
    1）、增加Redis主动清理的频率（通过调大hz参数）；
    2）、手动清理过期Key，最简单的方法是进行scan操作，scan操作会触发第一种被动删除，scan操作时候别忘了加count；

2、dbsize命令返回的Key数量，包含了过期Key；

3、randomkey命令返回的Key，不包含过期Key；

4、scan命令返回的Key，包含过期Key；

5、keys对应的Key数量等同于dbsize；

6、info命令返回的# Keyspace：db6:keys=1034937352,expires=994731489,avg_ttl=507838502
    1）、expires指的是设置了过期时间的Key数量；
    2）、avg_ttl指设置了过期时间的Key的平均过期时间（单位：毫秒）；