淺談Redis中的內(nèi)存淘汰策略和過期鍵刪除策略

更新時(shí)間：2021年09月15日 11:29:53 作者：紀(jì)先生

本文主要介紹了淺談Redis中的內(nèi)存淘汰策略和過期鍵刪除策略，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下

而且我們都知道redis是一個(gè)完全基于內(nèi)存的工具，這也是redis速度快的一個(gè)原因，當(dāng)我們往redis中不斷緩存數(shù)據(jù)的時(shí)候，其內(nèi)存總有滿的時(shí)候(而且內(nèi)存是很貴的東西，盡量省著點(diǎn)用)，所以盡可能把有用的數(shù)據(jù)，或者使用頻繁的數(shù)據(jù)緩存在redis中，物盡其用。

那么如果正在使用的redis內(nèi)存用完了，我們應(yīng)該怎么取舍redis中已存在的數(shù)據(jù)和即將要存入的數(shù)據(jù)呢，我們要怎么處理呢？

redis官方提供了8種不同的淘汰策略

redis.conf 是個(gè)好東西，幾乎redis的所有配置都可以在這里找到，根據(jù)conf中的說明也就能操作了

我們看下redis.conf中關(guān)于8中淘汰策略的說明(本文使用redis版本是4.0.9)

volatile-lru -> Evict using approximated LRU among the keys with an expire set.
allkeys-lru -> Evict any key using approximated LRU.
volatile-lfu -> Evict using approximated LFU among the keys with an expire set.
allkeys-lfu -> Evict any key using approximated LFU.
volatile-random -> Remove a random key among the ones with an expire set.
allkeys-random -> Remove a random key, any key.
volatile-ttl -> Remove the key with the nearest expire time (minor TTL)
noeviction -> Don't evict anything, just return an error on write operations.

# LRU means Least Recently Used(最近最少使用的，時(shí)間)
# LFU means Least Frequently Used(最不經(jīng)常使用的，次數(shù))
# The default is:
maxmemory-policy noeviction

上文是從redis.conf中摘出來關(guān)于淘汰策略的8種配置以及設(shè)置說明，其中maxmemory-policy noeviction 代表了淘汰策略默認(rèn)的是noeviction,我們可以根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需求修改合適的策略。
英文看不懂的看下面的中文

8種淘汰策略

volatile-lru：在設(shè)置過期時(shí)間的數(shù)據(jù)中淘汰最少使用的數(shù)據(jù)。
allkeys-lru：在所有的數(shù)據(jù)中淘汰最少使用的數(shù)據(jù)。
volatile-lfu：在設(shè)置過期時(shí)間的數(shù)據(jù)中淘汰使用頻率最低的數(shù)據(jù)。
allkeys-lfu：在所有的數(shù)據(jù)中淘汰使用使用頻率最低的數(shù)據(jù)。
volatile-random：在設(shè)置過期時(shí)間的數(shù)據(jù)中淘汰任意隨機(jī)數(shù)據(jù)。
allkeys-random：在所有的數(shù)據(jù)中隨機(jī)淘汰數(shù)據(jù)。
volatile-ttl：在設(shè)置過期時(shí)間的數(shù)據(jù)中淘汰最早過期的數(shù)據(jù)。
noeviction：默認(rèn)策略，不淘汰數(shù)據(jù)，新增或者修改數(shù)據(jù)會(huì)拋異常，但是讀操作正常進(jìn)行，不受影響

上面是內(nèi)存不足的淘汰策略，還有一種是過期鍵的刪除策略，兩者是不同，不要搞混了

過期鍵的刪除策略

定時(shí)過期：每個(gè)設(shè)置過期時(shí)間的key都需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)定時(shí)器，到過期時(shí)間就會(huì)立即清除。該策略可以立即清除過期的數(shù)據(jù)，對(duì)內(nèi)存很友好；但是會(huì)占用大量的CPU資源去處理過期的數(shù)據(jù)，從而影響緩存的響應(yīng)時(shí)間和吞吐量。
惰性過期：只有當(dāng)訪問一個(gè)key時(shí)，才會(huì)判斷該key是否已過期，過期則清除。該策略可以最大化地節(jié)省CPU資源，卻對(duì)內(nèi)存非常不友好。極端情況可能出現(xiàn)大量的過期key沒有再次被訪問，從而不會(huì)被清除，占用大量?jī)?nèi)存。
定期過期：每隔一定的時(shí)間，會(huì)掃描一定數(shù)量的數(shù)據(jù)庫的expires字典中一定數(shù)量的key，并清除其中已過期的key。該策略是前兩者的一個(gè)折中方案。通過調(diào)整定時(shí)掃描的時(shí)間間隔和每次掃描的限定耗時(shí)，可以在不同情況下使得CPU和內(nèi)存資源達(dá)到最優(yōu)的平衡效果。

expires字典會(huì)保存所有設(shè)置了過期時(shí)間的key的過期時(shí)間數(shù)據(jù)，其中，
key是指向鍵空間中的某個(gè)鍵的指針，
value是該鍵的毫秒精度的UNIX時(shí)間戳表示的過期時(shí)間。
鍵空間是指該Redis集群中保存的所有鍵。