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Redis键过期策略

简介: 1、设置过期时间 expire key time(s)--这是最常用的方式 setex(String key, int seconds, String value)--字符串独有的方式 注意: 除了string独有设置过期时间方法,其他类型都需要...
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1、设置过期时间

  • expire key time(s)--这是最常用的方式
  • setex(String key, int seconds, String value)--字符串独有的方式

注意

  • 除了string独有设置过期时间方法,其他类型都需要依靠expire方法来设置时间
  • 如果没有设置时间,那缓存就是永不过期
  • 如果设置了过期时间,之后又想让缓存永不过期,使用persist key

2、三种过期策略

  • 定时删除
    • 含义:在设置key的过期时间的同时,为该key创建一个定时器,让定时器在key的过期时间来临时,对key进行删除
    • 优点:保证内存被尽快释放
    • 缺点:
      • 若过期key很多,删除这些key会占用很多的CPU时间,在CPU时间紧张的情况下,CPU不能把所有的时间用来做要紧的事儿,还需要去花时间删除这些key
      • 定时器的创建耗时,若为每一个设置过期时间的key创建一个定时器(将会有大量的定时器产生),性能影响严重
      • 没人用
  • 惰性删除
    • 含义:key过期的时候不删除,每次从数据库获取key的时候去检查是否过期,若过期,则删除,返回null。
    • 优点:删除操作只发生在从数据库取出key的时候发生,而且只删除当前key,所以对CPU时间的占用是比较少的,而且此时的删除是已经到了非做不可的地步(如果此时还不删除的话,我们就会获取到了已经过期的key了)
    • 缺点:若大量的key在超出超时时间后,很久一段时间内,都没有被获取过,那么可能发生内存泄露(无用的垃圾占用了大量的内存)
  • 定期删除
    • 含义:每隔一段时间执行一次删除过期key操作
    • 优点:
      • 通过限制删除操作的时长和频率,来减少删除操作对CPU时间的占用--处理"定时删除"的缺点
      • 定期删除过期key--处理"惰性删除"的缺点
    • 缺点
      • 在内存友好方面,不如"定时删除"
      • 在CPU时间友好方面,不如"惰性删除"
    • 难点
      • 合理设置删除操作的执行时长(每次删除执行多长时间)和执行频率(每隔多长时间做一次删除)(这个要根据服务器运行情况来定了)

注意

  • 上边所说的数据库指的是内存数据库,默认情况下每一台redis服务器有16个数据库(关于数据库的设置,看下边代码),默认使用0号数据库,所有的操作都是对0号数据库的操作
# 设置数据库数量。默认为16个库,默认使用DB 0,可以使用"select 1"来选择一号数据库
# 注意:由于默认使用0号数据库,那么我们所做的所有的缓存操作都存在0号数据库上,
# 当你在1号数据库上去查找的时候,就查不到之前set过得缓存
# 若想将0号数据库上的缓存移动到1号数据库,可以使用"move key 1"
databases 16
  • memcached只是用了惰性删除,而redis同时使用了惰性删除与定期删除,这也是二者的一个不同点(可以看做是redis优于memcached的一点)
  • 对于惰性删除而言,并不是只有获取key的时候才会检查key是否过期,在某些设置key的方法上也会检查(eg.setnx key2 value2:该方法类似于memcached的add方法,如果设置的key2已经存在,那么该方法返回false,什么都不做;如果设置的key2不存在,那么该方法设置缓存key2-value2。假设调用此方法的时候,发现redis中已经存在了key2,但是该key2已经过期了,如果此时不执行删除操作的话,setnx方法将会直接返回false,也就是说此时并没有重新设置key2-value2成功,所以对于一定要在setnx执行之前,对key2进行过期检查)

3、Redis采用的过期策略

惰性删除+定期删除

  • 惰性删除流程
    • 在进行get或setnx等操作时,先检查key是否过期,
    • 若过期,删除key,然后执行相应操作;
    • 若没过期,直接执行相应操作
  • 定期删除流程(简单而言,对指定个数个库的每一个库随机删除小于等于指定个数个过期key)
    • 遍历每个数据库(就是redis.conf中配置的"database"数量,默认为16)
      • 检查当前库中的指定个数个key(默认是每个库检查20个key,注意相当于该循环执行20次,循环体时下边的描述)
        • 如果当前库中没有一个key设置了过期时间,直接执行下一个库的遍历
        • 随机获取一个设置了过期时间的key,检查该key是否过期,如果过期,删除key
        • 判断定期删除操作是否已经达到指定时长,若已经达到,直接退出定期删除。

注意

  • 对于定期删除,在程序中有一个全局变量current_db来记录下一个将要遍历的库,假设有16个库,我们这一次定期删除遍历了10个,那此时的current_db就是11,下一次定期删除就从第11个库开始遍历,假设current_db等于15了,那么之后遍历就再从0号库开始(此时current_db==0)
  • 由于在实际中并没有操作过定期删除的时长和频率,所以这两个值的设置方式作为疑问?

4、RDB对过期key的处理

过期key对RDB没有任何影响

  • 从内存数据库持久化数据到RDB文件
    • 持久化key之前,会检查是否过期,过期的key不进入RDB文件
  • 从RDB文件恢复数据到内存数据库
    • 数据载入数据库之前,会对key先进行过期检查,如果过期,不导入数据库(主库情况)

5、AOF对过期key的处理

过期key对AOF没有任何影响

  • 从内存数据库持久化数据到AOF文件:
    • 当key过期后,还没有被删除,此时进行执行持久化操作(该key是不会进入aof文件的,因为没有发生修改命令)
    • 当key过期后,在发生删除操作时,程序会向aof文件追加一条del命令(在将来的以aof文件恢复数据的时候该过期的键就会被删掉)
  • AOF重写
    • 重写时,会先判断key是否过期,已过期的key不会重写到aof文件

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