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Redis中的键值过期操作

简介: Redis中的键值过期操作
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1.过期设置


Redis 中设置过期时间主要通过以下四种方式:


  • expire key seconds:设置 key 在 n 秒后过期;
  • pexpire key milliseconds:设置 key 在 n 毫秒后过期;
  • expireat key timestamp:设置 key 在某个时间戳(精确到秒)之后过期;
  • pexpireat key millisecondsTimestamp:设置 key 在某个时间戳(精确到毫秒)之后过期;


下面分别来看以上这些命令的具体实现。


1)expire:N 秒后过期


127.0.0.1:6379> set key value
OK
127.0.0.1:6379> expire key 100
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl key
(integer) 97


其中命令 ttl 的全称是 Time To Live 表示此键值在 n 秒后过期。例如,上面的结果 97 表示 key 在 97s 后过期。


2)pexpire:N 毫秒后过期


127.0.0.1:6379> set key2 value2
OK
127.0.0.1:6379> pexpire key2 100000
(integer) 1
127.0.0.1:6379> pttl key2
(integer) 94524


其中 pexpire key2 100000 表示设置 key2 在 100000 毫秒(100秒)后过期。


3)expireat:过期时间戳精确到秒


127.0.0.1:6379> set key3 value3
OK
127.0.0.1:6379> expireat key3 1573472683
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl key3
(integer) 67


其中 expireat key3 1573472683 表示 key3 在时间戳 1573472683 后过期(精确到秒),使用 ttl 查询可以发现在 67s 后 key3 会过期。


小贴士:在 Redis 可以使用 time 命令查询当前时间的时间戳(精确到秒),示例如下:

127.0.0.1:6379> time

1) "1573472563"

2) "248426"


4)pexpireat:过期时间戳精确到毫秒


127.0.0.1:6379> set key4 value4
OK
127.0.0.1:6379> pexpireat key4 1573472683000
(integer) 1
127.0.0.1:6379> pttl key4
(integer) 3522


其中 pexpireat key4 1573472683000 表示 key4 在时间戳 1573472683000 后过期(精确到毫秒),使用 ttl 查询可以发现在 3522ms  后 key4 会过期。


5)字符串中的过期操作


字符串中几个直接操作过期时间的方法,如下列表:


  • set key value ex seconds:设置键值对的同时指定过期时间(精确到秒);
  • set key value ex milliseconds:设置键值对的同时指定过期时间(精确到毫秒);
  • setex key seconds valule:设置键值对的同时指定过期时间(精确到秒)。


实现示例如下:


① set key value ex seconds


127.0.0.1:6379> set k v ex 100
OK
127.0.0.1:6379> ttl k
(integer) 97


② set key value ex milliseconds


127.0.0.1:6379> set k2 v2 px 100000
OK
127.0.0.1:6379> pttl k2
(integer) 92483


③ setex key seconds valule


127.0.0.1:6379> setex k3 100 v3
OK
127.0.0.1:6379> ttl k3
(integer) 91


2.移除过期时间


使用命令: persist key 可以移除键值的过期时间,如下代码所示:


127.0.0.1:6379> ttl k3
(integer) 97
127.0.0.1:6379> persist k3
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl k3
(integer) -1


可以看出第一次使用 ttl 查询 k3 会在 97s 后过期,当使用了 persist 命令之后,在查询 k3 的存活时间发现结果是 -1,它表示 k3 永不过期。


3.Java实现过期操作


本文将使用 Jedis 框架来实现对 Redis 过期时间的操作,如下代码所示:


public class TTLTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 创建 Redis 连接
        Jedis jedis = new Jedis("xxx.xxx.xxx.xxx", 6379);
        // 设置 Redis 密码(如果没有密码,此行可省略)
        jedis.auth("xxx");
        // 存储键值对(默认情况下永不过期)
        jedis.set("k", "v");
        // 查询 TTL(过期时间)
        Long ttl = jedis.ttl("k");
        // 打印过期日志
        System.out.println("过期时间:" + ttl);
        // 设置 100s 后过期
        jedis.expire("k", 100);
        // 等待 1s 后执行
        Thread.sleep(1000);
        // 打印过期日志
        System.out.println("执行 expire 后的 TTL=" + jedis.ttl("k"));
    }
}


程序的执行结果为:

过期时间:-1

执行 expire 后的 TTL=99


可以看出使用 Jedis 来操作 Redis 的过期时间还是很方便的,可直接使用 jedis.ttl("k") 查询键值的生存时间,使用 jedis.expire("k",seconds) 方法设置过期时间(精确到秒)。


小贴士:使用 Jedis 之前,先要把 Jedis 引入到程序中,如果使用的是 Maven 项目的,直接在 pom.xml 文件中添加以下引用:


<!-- https://mvnrepository.com/artifact/redis.clients/jedis -->
<dependency>
    <groupId>redis.clients</groupId>
    <artifactId>jedis</artifactId>
    <version>version</version>
</dependency>


更多过期操作方法,如下列表:


  • pexpire(String key, long milliseconds):设置 n 毫秒后过期;


  • expireAt(String key, long unixTime):设置某个时间戳后过期(精确到秒);


  • pexpireAt(String key, long millisecondsTimestamp):设置某个时间戳后过期(精确到毫秒);


  • persist(String key):移除过期时间。


完整示例代码如下:


public class TTLTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 创建 Redis 连接
        Jedis jedis = new Jedis("xxx.xxx.xxx.xxx", 6379);
        // 设置 Redis 密码(如果没有密码,此行可省略)
        jedis.auth("xxx");
        // 存储键值对(默认情况下永不过期)
        jedis.set("k", "v");
        // 查询 TTL(过期时间)
        Long ttl = jedis.ttl("k");
        // 打印过期日志
        System.out.println("过期时间:" + ttl);
        // 设置 100s 后过期
        jedis.expire("k", 100);
        // 等待 1s 后执行
        Thread.sleep(1000);
        // 打印过期日志
        System.out.println("执行 expire 后的 TTL=" + jedis.ttl("k"));
        // 设置 n 毫秒后过期
        jedis.pexpire("k", 100000);
        // 设置某个时间戳后过期(精确到秒)
        jedis.expireAt("k", 1573468990);
        // 设置某个时间戳后过期(精确到毫秒)
        jedis.pexpireAt("k", 1573468990000L);
        // 移除过期时间
        jedis.persist("k");
    }
}


4.持久化中的过期键


上面我们讲了过期键在 Redis 正常运行中一些使用案例,接下来,我们来看 Redis 在持久化的过程中是如何处理过期键的。


Redis 持久化文件有两种格式:RDB(Redis Database)和 AOF(Append Only File),下面我们分别来看过期键在这两种格式中的呈现状态。


1)RDB中的过期键


RDB 文件分为两个阶段,RDB 文件生成阶段和加载阶段。


① RDB 文件生成


从内存状态持久化成 RDB(文件)的时候,会对 key 进行过期检查,过期的键不会被保存到新的 RDB 文件中,因此 Redis 中的过期键不会对生成新 RDB 文件产生任何影响。


② RDB 文件加载


RDB 加载分为以下两种情况:


  • 如果 Redis 是主服务器运行模式的话,在载入 RDB 文件时,程序会对文件中保存的键进行检查,过期键不会被载入到数据库中。所以过期键不会对载入 RDB 文件的主服务器造成影响;


  • 如果 Redis 是从服务器运行模式的话,在载入 RDB 文件时,不论键是否过期都会被载入到数据库中。但由于主从服务器在进行数据同步时,从服务器的数据会被清空。所以一般来说,过期键对载入 RDB 文件的从服务器也不会造成影响。


RDB 文件加载的源码可以在 rdb.c 文件的 rdbLoad() 函数中找到,源码所示:


/* Check if the key already expired. This function is used when loading
* an RDB file from disk, either at startup, or when an RDB was
* received from the master. In the latter case, the master is
* responsible for key expiry. If we would expire keys here, the
* snapshot taken by the master may not be reflected on the slave.
*
* 如果服务器为主节点的话,
* 那么在键已经过期的时候,不再将它们关联到数据库中去
*/
if (server.masterhost == NULL && expiretime != -1 && expiretime < now) {
    decrRefCount(key);
    decrRefCount(val);
    // 跳过
    continue;
}

2)AOF中的过期键


① AOF 文件写入


当 Redis 以 AOF 模式持久化时,如果数据库某个过期键还没被删除,那么 AOF 文件会保留此过期键,当此过期键被删除后,Redis 会向 AOF 文件追加一条 DEL 命令来显式地删除该键值。


② AOF 重写


执行 AOF 重写时,会对 Redis 中的键值对进行检查已过期的键不会被保存到重写后的 AOF 文件中,因此不会对 AOF 重写造成任何影响。


5.主从库的过期键


当 Redis 运行在主从模式下时,从库不会进行过期扫描,从库对过期的处理是被动的。也就是即时从库中的 key 过期了,如果有客户端访问从库时,依然可以得到 key 对应的值,像未过期的键值对一样返回。


从库的过期键处理依靠主服务器控制,主库在 key 到期时,会在 AOF 文件里增加一条 del 指令,同步到所有的从库,从库通过执行这条 del 指令来删除过期的 key。


6.小结


本文我们知道了 Redis 中的四种设置过期时间的方式:expire、pexpire、expireat、pexpireat,其中比较常用的是 expire 设置键值 n 秒后过期。


字符串中可以在添加键值的同时设置过期时间,并可以使用 persist 命令移除过期时间。同时我们也知道了过期键在 RDB 写入和 AOF 重写时都不会被记录。


过期键在主从模式下,从库对过期键的处理要完全依靠主库,主库删除过期键之后会发送 del 命令给所有的从库。


本文的知识点,如下图所示:


微信图片_20220117190228.jpg


7.引用&鸣谢


https://segmentfault.com/a/1190000017776475

https://www.cnblogs.com/lukexwang/p/4710333.html


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