關於redis的幾件小事(四)redis的過時策略以及內存淘汰機制

1.數據爲何會過時？

首先，要明白redis是用來作數據緩存的，不是用來作數據存儲的(固然也能夠當數據庫用)，因此數據時候過時的，過時的數據就不見了，過時主要有兩種狀況，
①在設置緩存數據時制定了過時時間，這樣到了過時時間數據就不見了。
②redis的數據是存放在內存中的，而內存是有限的，是不可能放過多數據的，好比只有10G的內存，想要向裏面放入20G的數據，那麼就註定會有10G的數據會丟失。

2.redis的過時策略是什麼樣的？

redis採用了 「按期刪除+惰性刪除」 的過時策略。
①按期刪除
原理：按期刪除指的是redis默認每隔100ms就隨機抽取一些設置了過時時間的key，檢測這些key是否過時，若是過時了就將其刪掉。
爲何會選擇一部分，而不是所有：由於若是這是redis裏面有大量的key都設置了過時時間，那麼若是所有去檢測一遍，CPU負載就會很高，會浪費大量的時間在檢測上面，甚至直接致使redis掛掉。全部只會抽取一部分而不會所有檢查。
出現問題：這樣的話就會出現大量的已通過期的key並無被刪除，這就是 爲何有時候大量的key明明已通過了失效時間，可是redis的內存仍是被大量佔用的緣由 ，爲了解決這個問題，就須要 惰性刪除 這個策略了。

②惰性刪除
原理：惰性刪除不在是redis去主動刪除，而是在你要獲取某個key 的時候，redis會先去檢測一下這個key是否已通過期，若是沒有過時則返回給你，若是已通過期了，那麼redis會刪除這個key，不會返回給你。
這樣兩種策略就保證了 過時的key最終必定會被刪除掉 ，可是這只是保證了最終必定會被刪除，要是定時刪除漏掉了大量過時的key，並且咱們也沒有及時的去訪問這些key，那麼這些key不就不會被刪除了嗎？不就會一直佔着咱們的內存嗎?這樣不仍是會致使redis內存耗盡嗎？
因爲存在這樣的問題，因此redis引入了 內存淘汰機制 來解決。

3.內存淘汰機制

內存淘汰機制就保證了在redis的內存佔用過多的時候，去進行內存淘汰，也就是刪除一部分key，保證redis的內存佔用率不會太高，那麼它會刪除那些key呢？
redis提供了6中內存淘汰策略，咱們能夠去進行選擇，六中策略以下:
①noeviction：當內存不足以容納新寫入數據時，新寫入操做會報錯，沒法寫入新數據，通常不採用。
②allkeys-lru：當內存不足以容納新寫入數據時，在鍵空間中，移除最近最少使用的key，這個是最經常使用的。
③allkeys-random：當內存不足以容納新寫入的數據時，在鍵空間中，隨機移除key，通常也不使用。
④volatile-lru：volatile-lru：當內存不足以容納新寫入數據時，在設置了過時時間的鍵空間中，移除最近最少使用的key（這個通常不太合適） 。
⑤volatile-random：當內存不足以容納新寫入數據時，在設置了過時時間的鍵空間中，隨機移除某個key 。
⑥volatile-ttl：當內存不足以容納新寫入數據時，在設置了過時時間的鍵空間中，有更早過時時間的key優先移除。

4.手寫一個LRU算法

//基於JavaLinkedHashMap實現
public class LRUCache<K,V> extends LinkedHashMap<K,V>{
      private final int CACHE_SIZE;
      
      //保存傳遞進來的最大數據量
      public LRUCache(int cacheSize){
           //設置hashmap的初始大小，同時最後一個true指的是讓linkedhashmap按照訪問順序來進行排序，
           //最近訪問的放在頭，最老訪問的放在尾
           super((int)Math.ceil(cacheSize/0.75)+1,0.75f,true);
           CACHE_SIZE = CacheSize；
      }

      @Override
      protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry eldest){
           //當map中的數據量大於指定的緩存個數的時候，就自動刪除最老的數據。
           return size() > CACHE_SIZE;
      }
}
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