Redis過時策略

1、設置過時時間

expire key time(以秒爲單位) -- 這是最經常使用的方式

setex(String key, int seconds, String value) -- 字符串獨有的方式

注：除了字符串本身獨有設置過時時間的方法外，其餘數據類型都須要依靠expire方法來設置過時時間。若是設置了過時時間，以後又想讓緩存永不過時，使用persist key。沒有設置過時時間的狀況：Redis不管有沒有設置expire，其實都會遵循redis的配置好的刪除機制，在配置文件裏設置：

• redis最大內存不足"時,數據清除策略,默認爲"volatile-lru"。
• volatile-lru  -> 對"過時集合"中的數據採起LRU算法，若是對key使用"expire"指令指定了過時時間，那麼此key將會被添加到"過時集合"中。將已通過期/LRU的數據優先移除.若是"過時集合"中所有移除仍不能知足內存需求,將OOM。
• allkeys-lru ->對全部的數據,採用LRU算法。
• volatile-random ->對"過時集合"中的數據採起"隨即選取"算法,並移除選中的K-V,直到"內存足夠"爲止. 若是若是"過時集合"中所有移除所有移除仍不能知足,將OOM。
• allkeys-random ->對全部的數據,採起"隨機選取"算法,並移除選中的K-V,直到"內存足夠"爲止。
• volatile-ttl ->對"過時集合"中的數據採起TTL算法(最小存活時間),移除即將過時的數據。
• noeviction ->不作任何干擾操做,直接返回OOM異常

若是數據的過時不會對"應用系統"帶來異常,且系統中write操做比較密集,建議採起"allkeys-lru"。對於沒有設置expire的數據，產生影響的是allkeys-lru機制，allkeys-random。因此redis沒有設置expire的數據是否會刪除，是由你本身選擇的刪除機制決定的。在Redis服務器佔用內存達到maxmemory最大的狀況下，當再想增長內存佔用時，會按maxmemory-policy刪除機制將老的數據刪除。volatile-lru機制，Redis會按LRU算法刪除設置了過時時間但尚未過時的key，而對於沒有設置過時時間的key，Redis是永遠保留的。固然，若是你不想刪除沒有過時的key，那可使用noeviction機制。

 

 

 

2、3種過時策略

  a.定時刪除

        含義：在設置key的過時時間的同時，爲該key建立一個定時器，讓定時器在key的過時時間來臨時，對key進行刪除

        優勢：保證內存被儘快釋放

        缺點：若過時key不少，刪除這些key會佔用不少的CPU時間，在CPU時間緊張的狀況下，CPU不能把全部的時間用來作要緊的事兒，還須要去花時間刪除這些key。而且定時器的建立耗時，若爲每個設置過時時間的key建立一個定時器（將會有大量的定時器產生），性能影響嚴重。

    b.懶漢式刪除

        含義：key過時的時候不刪除，每次經過key獲取值的時候去檢查是否過時，若過時則刪除key返回null，若未過時直接執行響應操做。

        優勢：刪除操做只發生在經過key取值的時候發生，並且只刪除當前key，因此對CPU時間的佔用是比較少的，並且此時的刪除是已經到了非作不可的地步（若是此時還不刪除的話，咱們就會獲取到了已通過期的key了）

        缺點：若大量的key在超出超時時間後，好久一段時間內，都沒有被獲取過，那麼可能發生內存泄露（無用的垃圾佔用了大量的內存）

    c.按期刪除

        含義：每隔一段時間執行一次刪除過時key操做

        優勢：經過限制刪除操做的時長和頻率，來減小刪除操做對CPU時間的佔用--處理"定時刪除"的缺點。按期刪除過時key--處理"懶漢式刪除"的缺點

        缺點：在內存友好方面，不如"定時刪除"（會形成必定的內存佔用，可是沒有懶漢式那麼佔用內存）。 在CPU時間友好方面，不如"懶漢式刪除"（會按期的去進行比較和刪除操做，cpu方面不如懶漢式，可是比定時好）

 

 memcached只用了惰性刪除，而redis同時使用了惰性刪除與按期刪除

　　懶漢式刪除：並非只有獲取key的時候纔會檢查key是否過時，在某些設置key的方法上也會檢查（eg.setnx key2 value2：該方法相似於memcached的add方法，若是設置的key2已經存在，那麼該方法返回false，什麼都不作；若是設置的key2不存在，那麼該方法設置緩存key2-value2。假設調用此方法的時候，發現redis中已經存在了key2，可是該key2已通過期了，若是此時不執行刪除操做的話，setnx方法將會直接返回false，也就是說此時並無從新設置key2-value2成功，因此對於必定要在setnx執行以前，對key2進行過時檢查）。

 

3、Redis採用的過時策略

    懶漢式刪除+按期刪除

        懶漢式刪除流程：

　　　　　　在進行get或setnx等操做時，先檢查key是否過時；
　　　　　　 若過時，刪除key，而後執行相應操做；
　　　　　　  若沒過時，直接執行相應操做；
       

　　　　按期刪除流程（簡單而言，對指定個數個庫的每個庫隨機刪除小於等於指定個數個過時key）：

　　　　　　遍歷每一個數據庫（就是redis.conf中配置的"database"數量，默認爲16）
　　　　　　 檢查當前庫中的指定個數個key（默認是每一個庫檢查20個key，注意至關於該循環執行20次，循環體是下邊的描述）
　　　　　　  若是當前庫中沒有一個key設置了過時時間，直接執行下一個庫的遍歷
　　　　　　　　隨機獲取一個設置了過時時間的key，檢查該key是否過時，若是過時，刪除key
　　　　　　　　 判判定期刪除操做是否已經達到指定時長，若已經達到，直接退出按期刪除。

    對於按期刪除，在程序中有一個全局變量current_db來記錄下一個將要遍歷的庫，假設有16個庫，咱們這一次按期刪除遍歷了10個，那此時的current_db就是11，下一次按期刪除就從第11個庫開始遍歷，假設current_db等於15了，那麼以後遍歷就再從0號庫開始（此時current_db==0）。
    在實際中，若是咱們要本身設計過時策略，在使用懶漢式刪除+按期刪除時，控制時長和頻率這個尤其關鍵，須要結合服務器性能，已經併發量等狀況進行調整，以至最佳。