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一、Redis数据结构及过期机制：Redis缓存过期Redis性能高：

### --- 官方数据

~~~     读：110000次/s
~~~     写：81000次/s
~~~     长期使用，key会不断增加，Redis作为缓存使用，物理内存也会满
~~~     内存与硬盘交换（swap） 虚拟内存 ，频繁IO 性能急剧下降

### --- maxmemory

~~~     不设置的场景
~~~     Redis的key是固定的，不会增加
~~~     Redis作为DB使用，保证数据的完整性，不能淘汰 ， 可以做集群，横向扩展
~~~     缓存淘汰策略：禁止驱逐 （默认）

~~~     # 设置的场景

~~~     Redis是作为缓存使用，不断增加Key
~~~     maxmemory ： 默认为0 不限制
~~~     问题：达到物理内存后性能急剧下架，甚至崩溃
~~~     内存与硬盘交换（swap） 虚拟内存 ，频繁IO 性能急剧下降设置多少？
~~~     与业务有关1个Redis实例，保证系统运行 1 G ，剩下的就都可以设置Redis物理内存的3/4

### --- slaver ： 留出一定的内存
~~~     在redis.conf中

[root@linux123 ~]# vim /opt/yanqi/servers/redis/bin/redis.conf
maxmemory 1024mb

~~~     # 命令： 获得maxmemory数

CONFIG GET maxmemory

~~~     设置maxmemory后，当趋近maxmemory时，通过缓存淘汰策略，从内存中删除对象
~~~     不设置maxmemory 无最大内存限制 maxmemory-policy noeviction （禁止驱逐） 不淘汰
~~~     设置maxmemory maxmemory-policy 要配置

二、expire数据结构

### --- expire数据结构

~~~     在Redis中可以使用expire命令设置一个键的存活时间(ttl: time to live)，
~~~     过了这段时间，该键就会自动被删除。

### --- expire的使用

~~~     expire命令的使用方法如下： expire key ttl(单位秒)

127.0.0.1:6379> expire name 2               # 2秒失效
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get name
(nil)
127.0.0.1:6379> set name zhangfei
OK

127.0.0.1:6379> ttl name                    # 永久有效
(integer) -1
127.0.0.1:6379> expire name 30              # 30秒失效
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl name                    # 还有24秒失效
(integer) 24
127.0.0.1:6379> ttl name                    # 失效
(integer) -2

### --- expire原理

typedef struct redisDb {
    dict *dict; -- key Value
    dict *expires; -- key ttl
    dict *blocking_keys;
    dict *ready_keys;
    dict *watched_keys;
    int id;
} redisDb;

~~~     # 上面的代码是Redis 中关于数据库的结构体定义，
~~~     这个结构体定义中除了 id 以外都是指向字典的指针，其中我们只看 dict 和 expires。

~~~     # dict 用来维护一个 Redis 数据库中包含的所有 Key-Value 键值对，
~~~     expires则用于维护一个 Redis 数据库中设置了失效时间的键(即key与失效时间的映射)。

~~~     # 当我们使用 expire命令设置一个key的失效时间时，
~~~     Redis 首先到 dict 这个字典表中查找要设置的key是否存在，
~~~     如果存在就将这个key和失效时间添加到 expires 这个字典表。
~~~     # 当我们使用 setex命令向系统插入数据时，
~~~     Redis 首先将 Key 和 Value 添加到 dict 这个字典表中，
~~~     然后将 Key 和失效时间添加到 expires 这个字典表中。
~~~     # 简单地总结来说就是，
~~~     设置了失效时间的key和具体的失效时间全部都维护在 expires 这个字典表中。

### --- 删除策略

~~~     Redis的数据删除有定时删除、惰性删除和主动删除三种方式。
~~~     Redis目前采用惰性删除+主动删除的方式。

### --- 定时删除

~~~     在设置键的过期时间的同时，创建一个定时器，让定时器在键的过期时间来临时，
~~~     立即执行对键的删除操作。
~~~     需要创建定时器，而且消耗CPU，一般不推荐使用。

### --- 惰性删除

~~~     在key被访问时如果发现它已经失效，那么就删除它。
~~~     调用expireIfNeeded函数，
~~~     该函数的意义是：读取数据之前先检查一下它有没有失效，如果失效了就删除它。

int expireIfNeeded(redisDb *db, robj *key) {
    //获取主键的失效时间 get当前时间-创建时间>ttl
    long long when = getExpire(db,key);
    //假如失效时间为负数，说明该主键未设置失效时间（失效时间默认为-1），直接返回0
    if (when < 0) return 0;
    //假如Redis服务器正在从RDB文件中加载数据，暂时不进行失效主键的删除，直接返回0
    if (server.loading) return 0;
    ...
    //如果以上条件都不满足，就将主键的失效时间与当前时间进行对比，如果发现指定的主键
    //还未失效就直接返回0
    if (mstime() <= when) return 0;
    //如果发现主键确实已经失效了，那么首先更新关于失效主键的统计个数，然后将该主键失
    //效的信息进行广播，最后将该主键从数据库中删除
    server.stat_expiredkeys++;
    propagateExpire(db,key);
    return dbDelete(db,key);
}

### --- 主动删除
~~~     在redis.conf文件中可以配置主动删除策略,默认是no-enviction（不删除）

[root@linux123 ~]# vim /opt/yanqi/servers/redis/bin/redis.conf
# maxmemory-policy noeviction       # 更改为
maxmemory-policy allkeys-lru

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Walter Savage Landor:strove with none,for none was worth my strife.Nature I loved and, next to Nature, Art:I warm'd both hands before the fire of life.It sinks, and I am ready to depart

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