Redis过期删除策略与内存淘汰机制

过期删除策略

过期删除策略主要有以下三种：

• 定时删除：设置过期时间的同时，创建一个定时器，当到达过期时间后，执行删除操作。
  • 优点：对内存友好，不会长时间占用内存
  • 缺点：对CPU不友好，当过期entry过多会占用大量CPU时间，并且创建定时器存在性能消耗。
• 惰性删除：每次查询到该entry时，检查是否过期，若过期就删除，否则返回。
  • 优点：对CPU友好
  • 缺点：无用数据占用大量内存空间，依赖于客户端请求对过期数据进行删除。有内存泄漏的风险。
• 定期删除：每隔一段时间对数据库进行检查，删除其中的过期entry。
  • 综合考虑上述策略的优缺点，可以合理设置执行时长和频率。

Redis中主要配合使用惰性删除和定期删除两种策略，在内存和CPU性能中取得平衡。 使用过期字典存储所有key的过期时间。key是一个指针，指向key对象，value是一个long long类型的整数，保存key的过期时间。

实现：

• 惰性删除：db.c/expireIfNeeded在读写之前对key进行检查.
• 定期删除：redis.c/activeExpireCycle实现，每当Redis的serverCron执行时，都会主动清除过期数据。
  • activeExpireCycle的工作流程如下：
    • 每次取出一定数量的随机key进行检查，并删除其中的过期数据
    • 全局变量current_db存储当前的检查进度（db编号），并且下次activeExpireCycle执行会接着上次进度进行处理。全部检查完毕后该变量置为0。

内存淘汰策略

当Redis的运行内存已经超过设置的最大内存时，会使用内存淘汰策略删除符合相关条件的key。 最大内存通过设置maxmemory <bytes>即可。默认为0，表示没有内存大小的限制。

Redis的内存淘汰策略如下：

• 不淘汰
  • noeviction：不淘汰任何数据、直接返回错误。
• 对设置了过期时间的数据进行淘汰
  • volatile-random： 随意淘汰设置了过期时间的任意entry。
  • volatile-ttl：优先淘汰更早过期的entry。
  • volatile-lru：淘汰所有设置了过期时间的entry中最近最久未使用的entry。
  • volatile-lfu：淘汰所有设置了过期时间的entry中最少使用的entry。
• 对全部数据进行淘汰
  • allkeys-random：随即淘汰任意entry。
  • allkeys-lru：使用LRU策略淘汰任意entry。
  • allkeys-lfu：使用LFU策略淘汰任意entry。

修改redis.conf中的maxmemory-policy <策略>即可。