键的过期时间如何设置？
在Redis中我们可以通过四个不同的命令来给键设置过期时间，分别是：
1.EXPIRE <key> <ttl> 命令用于将键key的生存时间设置成ttl秒。（TTL的意思是 Time To Live）
2.PEXPIRE <key> <ttl> 命令将键key的生存时间设置成ttl毫秒。
3.PEXPIREAT <key> <timestamp> 命令用于将键key的过期时间设置为timestamp锁所指定的秒数时间戳。
4.PEXPIREAT <key> <timestamp> 命令用于将键key的过期时间设置为timestamp所指定的毫秒数时间戳。
虽然有多种不同单位和不同形式的设置命令，但实际上EXPIRE、PEXPIRE、EXPIREAT三个命令都是使用PEXPIREAT命令来实现的。无论客户端执行的是以上四个命令中的哪一个，经过转换之后，最终的执行结果都和执行PEXPIREAT命令一样。
过期时间如何保存？
redisDb结构的expires字典保存了数据库中所有键的过期时间，我们称这个字典为过期字典，过期字典的键是一个指针，这个指针指向键空间中的某个键对象（也即是某个数据库键），键空间的键和过期字典的键都是指向同一个键对象。另外，过期字典的值是一个long long类型的整数，这个整数保存了键所指向的数据库键的过期时间，该过期时间是一个毫秒精度的UNIX的时间戳。
这里的时间戳 1600341444018 表示到 2020-09-17 19:20:30秒是键message的过期时间。
过期键如何判定呢？
1.检查一个键是否过期的判定步骤主要有两步：
2.检查给定键是否存在于过期时间，如果存在，那么取键的过期时间。
检查当前UNIX时间戳是否大于键的过期时间，如果是的话，那么键已经过期，否则键未过期。
用伪代码描述如下：
def is_expired(key): #取得键的过期时间 expire_time_in_ms=redisDb.expries.get(key) #键没有设置过期时间 if expire_time_in_ms is None: return false #取得当前时间的UNIX时间戳 now_ms=get_current_unix_timestamp_in_ms() #检查当前时间是否大于键的过期时间 if now_ms>expire_time_in_ms: #是，键已经过期 return true else: #否，键未过期 return false
实现过期键判定的另一种方法是使用TTL命令或者PTTL命令，比如说，如果对某个键执行TTL命令，并且命令返回的值大于等于0，那么说明该键未过期，在实际中，Redis检查键是否过期的方法和is_expireed函数所描述的方法一致，因为直接访问字典比执行一个命令稍快一些。
如何删除带过期时间的键？
通过前面的介绍，我们知道了数据库键的过期时间都是保存在过期字典中，又知道了如何判断一个键是否过期，现在有个问题是，当键过期是否，是否会立即删除？Redis有三种过期键删除策略。
1.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。这种策略可以保证过期键会被尽快地被删除，并释放过期键所占用的内存。但是它对CPU时间是最不友好的，在过期键比较多的情况下，删除过期键这一行为可能会占用相当一部分CPU时间，无疑会对服务器的响应时间和吞吐量造成影响。
2.惰性删除：放任键过期不管，但是每次从键空间中获取键时，都会检查取得的键是否过期，如果过期的话，就会删除该键，如果没有过期，就返回该键。该策略对CPU时间来说是最友好的，程序只会在取出键时才会对键进行过期检查，这可以保证删除过期键的操作只会在非做不可的情况下进行。但是它的缺点就是对内存是最不友好的，如果一个键已经过期，而这个键又仍然保留在数据库中，那么只要这个过期键不被删除，它所占用的内存就不会被释放。
3.定期删除：每隔一段时间（默认是每隔100ms,在配置文件中由hz参数控制，取值范围是1~500），会扫描一定数量的数据库的expires字典中的一定数量的key。并清除其中已过期的key。该策略是前两者的一个折中方案。通过调整定时扫描的时间间隔和每次扫描的限定耗时，可以在不同情况下使得CPU和内存资源达到最优的平衡效果。它具体的清理过程是：
遍历所有的db
从过期字典的key的集合中随机检查20个key
删除检查中发现的所有过期key
如果检查结果中25%以上的key已过期，则继续重复执行步骤2和步骤3，否则继续遍历下一个db。
调大hz将会提高redis定期任务的执行频率，如果你的redis中包含很多过期key的话，可以考虑将这个值调大，但要注意同时也会增加CPU的压力，redis作者建议这个值不要超过100。
Redis中同时使用了惰性过期和定期过期两种过期策略。
Redis的内存淘汰策略
当使用内存大于maxmemory时，就会触发Redis主动淘汰内存方式：
volatile-lru:利用LRU算法移除设置过过期时间的key(LRU:最近使用Least Recently Used),例如：有个是3个key,a最近10分钟使用了100次，b最近10分钟使用了50次，c最近一个小时使用了1次，那么会淘汰掉c。
allkeys-lru: 利用LRU算法移除任何key（和上一个相比，删除的key包括设置过期时间的和不设置过期时间的），通常使用该方式。
volatile-random:移除设置过过期时间的随机key;
allkeys-random:无差别的随机移除
volatile-ttl:移除即将过期的key(minor TTL)
noeviction:不移除任何key,只是返回一个写错误，默认选项，一般不会选用。
可以通过设置 maxmemory-policy 来设置内存淘汰方式：
aof/rdb和复制功能对过期键的处理
rdb
生成rdb文件: 生成时，程序会对键进行检查，过期键不会放入rdb文件。
载入rdb文件：载入时，如果以主服务器模式运行，程序会对文件中保存的键进行检查，未过期的键会被载入到数据库中，而过期键则会忽略;如果以从服务器模式运行，无论键过期与否，均会载入数据库中，过期键会通过与主服务器同步而删除。
aof
当服务器以aof持久化模式运行时，如果数据库中某个键已经过期，但它还没有被删除，那么aof文件不会因为这个过期键而产生任何影响；当过期键被删除后，程序会向aof文件追加一条del命令来显式记录该键已被删除。
aof重写过程中，程序会对数据库中的键进行检查，已过期的键不会被保存到重写后的aof文件中。
复制
当服务器运行在复制模式下时，从服务器的过期删除动作由主服务器控制：
主服务器在删除一个过期键后，会显式地向从服务器发送一个del命令，告知从服务器删除这个过期键;
从服务器在执行客户端发送的读命令时，即使碰到过期键也不会将过期键删除，而是继续像处理未过期的键一样来处理过期键;
从服务器只有在接到主服务器发来的del命令后，才会删除过期键。
总结
本文主要从Redis键过期时间的设置，过期时间的保存以及过期键的删除策略四个方面对Redis中键过期时间进行了阐述。
