八、删除与淘汰策略

删除策略

定时删除：在设置键的过期时间的同时，创建一个定时器 timer). 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

定期删除：每隔一段时间程序就对数据库进行一次检查，删除里面的过期键。

惰性删除：放任键过期不管，但是每次从键空间中获取键时，都检查取得的键是否过期，如果过期的话，就删除该键

淘汰策略

6 种数据淘汰策略

• volatile-lru：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中挑选 最近最少使用的数据淘汰

• volatile-ttl：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中挑选 将要过期的数据淘汰

• volatile-random：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中任意选择数据淘汰

• allkeys-lru：从数据集（server.db[i].dict）中挑选最近最少使用的数据淘 汰

• allkeys-random：从数据集（server.db[i].dict）中任意选择数据淘汰

• no-enviction（驱逐）：禁止驱逐数据

Redis 4.0 后新增2种内存淘汰策略

volatile-lfu（Redis 4.0 后新增的内存淘汰策略）：从已设置过期时间的数据集，挑选最近最少使用的键值

allkeys-lfu（Redis 4.0 后新增的内存淘汰策略）：淘汰整个键值中最少使用的键值

LRU算法

传统LRU

基于最后一次访问时间淘汰最久未被使用的元素

传统 LRU 算法的实现是基于「链表」结构，链表中的元素按照操作顺序从前往后排列，最新操作的键会被移动到表头，当需要内存淘汰时，只需要删除链表尾部的元素即可，因为链表尾部的元素就代表最久未被使用的元素

存在问题：

• 需要用链表管理所有的缓存数据，这会带来额外的空间开销；

• 当有数据被访问时，需要在链表上把该数据移动到头端，如果有大量数据被访问，就会带来很多链表移动操作，会很耗时，进而会降低 Redis 缓存性能

Redis如何实现LRU

Redis 实现的是一种近似 LRU 算法，目的是为了更好的节约内存，它的实现方式是在 Redis 的对象结构体中添加一个额外的字段lru，用于记录此数据的最后一次访问时间。

当 Redis 进行内存淘汰时，会使用随机采样的方式来淘汰数据，它是随机取 5 （此值可配置）个值，然后淘汰最久没有使用的那个

优点：

• 不用为所有的数据维护一个大链表，节省了空间占用；

• 不用在每次数据访问时都移动链表项，提升了缓存的性能

存在问题：

无法解决缓存污染问题，比如应用一次读取了大量的数据，而这些数据只会被读取这一次，那么这些数据会留存在 Redis 缓存中很长一段时间，造成缓存污染

LFU算法

根据数据访问次数来淘汰最少被使用的数据的

核心思想是如果数据过去被访问多次，将来被访问的频率也更高

Redis如何实现LFU

实现方式是在 Redis 的对象结构体中添加一个额外的字段lru，用于记录此数据的访问次数

对比删除策略

Redis 使用的过期删除策略是「惰性删除+定期删除」，删除的对象是已过期的 key

内存淘汰策略是解决内存使用过大的问题