Redis过期策略+缓存淘汰策略
在我们用 redis 存储数据时,大多数场景都会给key设置一个过期时间,那么当key过期后,redis是如何处理的呢。大家可能会想到定时器的方案,当我们给key设置过期时间的同时设置一个定时器,到达时间后,删除过期的key,但这种方式在内存不紧张但Cpu紧张时,将cpu时间用在删除过期key上,无疑会对系统的吞吐量造成影响。所以redis没有采用这种方案,而是使用了 惰性删除+定期删除的方式。
惰性删除
当客户端查询数据时,redis会先查询expires字典(redis内部会额外维护一个记录<key,过期时间>的字典) ,如果key设置了过期时间并且已经过期,redis会直接将记录删掉,返回空记录给客户端。这种读时删除,我们称它为`惰性删除`。
定期删除
惰性删除对cpu来讲是友好的,但是对内存来讲并不友好,如果大量的过期key一直不被访问,就会一直占用着内存空间,所以需要定期的删除,减轻过期key对内存的影响。
redis默认会以每秒10次的频率,在expires字典中随机检查key的过期时间,然后在数据字典中删除已经过期的key-value。
AOF、RDB和复制功能对过期key的处理
在执行save或bgsave命令创建一个新的RDB文件时,redis会对键进行检查,已过期的键不会保存到RDB文件中。
当启用了rdb持久化策略,在启用redis时,服务器会对rdb文件进行载入。如果是主库,载入rdb文件时,会对键进行检查,已过期的键不会载入到redis中。如果是从库载入rdb文件时,不论key是否过期,都会被载入到redis中,但这不会对redis造成影响。因为主从服务器进行数据同步时,从数据库的数据会被清空。
当redis使用aof持久化策略,当redis删除一条过期key时,会同时向aof文件中追加一条del命令。在执行aof重写的过程中,程序会对数据库中的键进行检查,已过期的建不会被保存到重写的aof文件中。
当服务器运行在复制模式下时,从服务器的过期键删除动作有主服务器控制,所以读写分离模式下,会出现key过期但仍有效的问题。(reidis3.2已修复)
缓存淘汰策略
maxmemory 用于指定 redis的最大可用内存。我们可以通过下面的配置将 redis的可用内存设置为 100mb。
maxmemory 100mb
如果系统对redis的使用量很大,内存被写满时,再有客户端的写入请求进来,redis会怎样处理呢,这个时候就要提到 redis的 缓存淘汰策略了。
noeviction : 当内存超过配置内存时,会返回错误,不会删除任何键。
allkeys-lru: 当内存不足以处理新加入的键时,按照lru算法驱逐最久没有使用的键。(建议使用)
volitile-lru: 当内存不足以处理新加入的键时,按照lru算法在设置了过期时间的key中,驱逐最久没有使用的键。
allkeys-random: 当内存不足以处理新加入的键时,随机驱逐键。(不建议使用)
volitile-random: 当内存不足以处理新加入的键时,在设置了过期时间的key中,随机驱逐键。
volitile-ttl: 当内存不足以处理新加入的键时,驱逐马上要过期的键。
allkeys-lfu: 当内存不足以处理新加入的键时,按照lfu算法驱逐使用频率最低的键。
volitile-lfu: 当内存不足以处理新加入的键时,按照lfu算法在设置了过期时间的key中,驱逐使用频率最低的键。
redis的默认缓存淘汰策略是 noeviction,我们可以按照上面的说明选择最合适的方案。
maxmemory-policy noeviction