Redis 过期策略详解：从基础到高级 (redis过期策略六种)

Redis 是一个流行的开源、内存数据库，以其高性能和灵活性而闻名。过期策略是 Redis 的一项重要特性，它允许您设置键的有效期，当超过该有效期时，键和相关值将自动从数据库中删除。

过期策略的类型

Redis 提供了六种不同的过期策略：

• 无过期策略

  键没有任何过期时间，将永久存在于数据库中。

  使用场景：当您需要存储永久数据时，例如用户配置文件或统计信息。

• 定期过期策略

  键有一个固定的过期时间，超过该时间后将被删除。

  使用场景：当您需要存储临时数据时，例如会话令牌或购物篮内容。

• 空闲过期策略

  键有一个空闲过期时间，在该时间段内如果键没有被访问，则将被删除。

  

  使用场景：当您需要存储不经常访问的数据时，例如日志记录或审计信息。

• 驱逐策略

  当 Redis 内存不足时，使用驱逐策略来删除过期键。

  使用场景：当您需要防止 Redis 因内存耗尽而崩溃时，例如在高流量的情况下。

• 渐进式过期策略

  渐进式过期策略将过期键分成多个时间段，并在每个时间段中删除一部分键。

  使用场景：当您需要平滑地释放 Redis 内存时，例如在系统负载较低时。

• 随机过期策略

  随机过期策略在给定的时间范围内随机删除过期键。

  使用场景：当您需要防止攻击者通过猜测过期时间来预测键何时会被删除时。

选择最佳过期策略

选择最佳的过期策略取决于您的具体应用程序需求。

以下是一些准则：

• 无过期策略：用于存储永久数据。
• 定期过期策略：用于存储临时数据，例如会话令牌或购物篮内容。
• 空闲过期策略：用于存储不经常访问的数据，例如日志记录或审计信息。
• 驱逐策略：用于防止 Redis 因内存耗尽而崩溃。
• 渐进式过期策略：用于平滑地释放 Redis 内存。
• 随机过期策略：用于防止攻击者预测键何时会被删除。

配置过期策略

要为键配置过期策略，可以使用以下 Redis 命令：

其中：

• key 是键的名称。
• value 是要存储的值。
• EX 指定使用定期过期策略。
• seconds 是要设置的过期时间（以秒为单位）。

例如，要为键 mykey 设置定期过期策略，有效期为 30 秒，可以使用以下命令：

管理过期键

Redis 提供了以下命令来管理过期键：

• EXPIRE key seconds ：为指定的键设置定期过期策略。
• EXPIREAT key timestamp ：为指定的键设置定期过期策略，并使用 Unix 时间戳指定过期时间。
• TTL key ：返回指定键的剩余存活时间（以秒为单位）。
• PERSIST key ：清除指定键的过期策略，使其成为永久键。

结论

过期策略是 Redis 的一项重要特性，可让您控制键和相关值在数据库中的生命周期。通过了解不同的过期策略类型以及如何选择和配置它们，您可以优化 Redis 以满足您的特定应用程序需求。

Redis数据的过期与淘汰

懒惰处理 Redis在get操作时遇到过期的key会进行删除操作。

集中处理 Redis会将设置了过期时间的key放到一个独立的字典里，默认每秒10次过期扫描。扫描方式：

为防止扫描时间过长，扫描时间限制为25ms，开发时应尽量避免大量key同时过期。 从库不会进行过期扫描，主库删除时，会在AOF文件里增加一条del指令，同步到所有从库，从库通过此指令来删除。由于指令的同步存在异步，所以会出现主从数据不一致的情况。

当Redis内存超出物理内存限制时，内存数据会开始和磁盘产生频繁的交换，使得性能急剧下降。为了限制内存的使用，Redis提供参数 maxmemory 来限制最大内存，当内存超出后，会有以下策略( maxmemory-policy )来淘汰key以腾出空间：

由于LRU算法需要消耗大量的额外内存，redis采用一种近似的LRU算法。它给每个 key 增加了一个额外的小字段（24bit），也就是最后一次被访问的时间戳。每次执行写操作时，如果发现内存超出 maxmemory ，就随机采样5个（参数 maxmemory_samples 配置）key，然后淘汰最旧的。如果淘汰之后还是超出，那就继续随机淘汰，直到不超出为止。如果 maxmemory-policy 是volatile-xxx，就从设置过期时间的key里采样，否则就从所有key里采样。 Redis3.0里增加了一个淘汰池，就是一个大小为 maxmemory_samples 的数组。每次淘汰时会将随机出来的key和数组里的key融合，淘汰掉最旧的一个，然后将剩下的较旧的key放到淘汰池里给下个循环用。

redis的删除del在删除一个大对象的时候有可能造成卡顿。为了解决这个问题Redis4.0引入了unlink指令，将这个key的对象引用从Redis内存数据里删除，将删除操作封装成一个任务丢到一个异步队列里。然后有个异步线程会从这个队列里取出任务并执行。 清空操作 flushdb 和 flushall ，在Redis4.0后，在指令后面增加 async ，就也可以像上面一样异步执行。

《Redis深度历险：核心原理和应用实践》

Redis缓存过期机制

一、针对与设置了过期时间的key值 1.（主动）定期删除：定时随机的检查过期的key，如果过期则清理删除 (每秒检查的次数1-500)配置: hz 10 2.（被动）惰性删除：当客户端请求到一个已经过期的key时，redis会检查是否过期并删除 所以，虽然key过期了，但是没被清理的话，还是会占内存的。 二、内存淘汰管理机制Memory Management 当内存占满之后，redis提供缓存淘汰机制。 : maxmemory <bytes> * noeviction：旧缓存永不过期，新缓存设置不了，返回错误 * allkeys-lru：清除最少用的旧缓存，然后保存新的缓存（推荐使用） * allkeys-random：在所有的缓存中随机删除（不推荐） * volatile-lru：在那些设置了expire过期时间的缓存中，清除最少用的旧缓存，然后保存新的缓存 * volatile-random：在那些设置了expire过期时间的缓存中，随机删除缓存 * volatile-ttl：在那些设置了expire过期时间的缓存中，删除即将过期的

redis八种淘汰策略是什么

1、noeviction：默认策略，不淘汰数据；大部分写命令都将返回错误（DEL等少数除外）。

2、allkeys-lru：从所有数据中根据 LRU 算法挑选数据淘汰。

3、volatile-lru：从设置了过期时间的数据中根据 LRU 算法挑选数据淘汰 。

4、allkeys-random：从所有数据中随机挑选数据淘汰。

5、volatile-random：从设置了过期时间的数据中随机挑选数据淘汰。

6、volatile-ttl：从设置了过期时间的数据中，挑选越早过期的数据进行删除。

7、allkeys-lfu：从所有数据中根据 LFU 算法挑选数据淘汰（4.0及以上版本可用）。

8、volatile-lfu：从设置了过期时间的数据中根据 LFU 算法挑选数据淘汰（4.0及以上版本可用）。

LRU算法：

LRU（Least Recently Used）最近最少使用。优先淘汰最近未被使用的数据，其核心思想是“如果数据最近被访问过，那么将来被访问的几率也更高”。

LRU底层结构是 hash 表 + 双向链表。hash 表用于保证查询操作的时间复杂度是O(1)，双向链表用于保证节点插入、节点删除的时间复杂度是O(1)。

单链表可以实现头部插入新节点、尾部删除旧节点的时间复杂度都是O(1)，但是对于中间节点时间复杂度是O(n)，因为对于中间节点c，我们需要将该节点c移动到头部，此时只知道他的下一个节点，要知道其上一个节点需要遍历整个链表，时间复杂度为O(n)。

LRU GET操作：如果节点存在，则将该节点移动到链表头部，并返回节点值。

LRU PUT操作：

1、节点不存在，则新增节点，并将该节点放到链表头部。

2、节点存在，则更新节点，并将该节点放到链表头部。

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