Redis中的鍵值過時操做

1.過時設置

Redis 中設置過時時間主要經過如下四種方式：

• expire key seconds：設置 key 在 n 秒後過時；
• pexpire key milliseconds：設置 key 在 n 毫秒後過時；
• expireat key timestamp：設置 key 在某個時間戳（精確到秒）以後過時；
• pexpireat key millisecondsTimestamp：設置 key 在某個時間戳（精確到毫秒）以後過時；

下面分別來看以上這些命令的具體實現。

1）expire：N 秒後過時

127.0.0.1:6379> set key value
OK
127.0.0.1:6379> expire key 100
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl key
(integer) 97

其中命令 ttl 的全稱是 Time To Live 表示此鍵值在 n 秒後過時。例如，上面的結果 97 表示 key 在 97s 後過時。

2）pexpire：N 毫秒後過時

127.0.0.1:6379> set key2 value2
OK
127.0.0.1:6379> pexpire key2 100000
(integer) 1
127.0.0.1:6379> pttl key2
(integer) 94524

其中 pexpire key2 100000 表示設置 key2 在 100000 毫秒（100秒）後過時。

3）expireat：過時時間戳精確到秒

127.0.0.1:6379> set key3 value3
OK
127.0.0.1:6379> expireat key3 1573472683
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl key3
(integer) 67

其中 expireat key3 1573472683 表示 key3 在時間戳 1573472683 後過時（精確到秒），使用 ttl 查詢能夠發如今 67s 後 key3 會過時。

小貼士：在 Redis 可使用 time 命令查詢當前時間的時間戳（精確到秒），示例以下： 127.0.0.1:6379> time

1. "1573472563"
2. "248426"

4）pexpireat：過時時間戳精確到毫秒

127.0.0.1:6379> set key4 value4
OK
127.0.0.1:6379> pexpireat key4 1573472683000
(integer) 1
127.0.0.1:6379> pttl key4
(integer) 3522

其中 pexpireat key4 1573472683000 表示 key4 在時間戳 1573472683000 後過時（精確到毫秒），使用 ttl 查詢能夠發如今 3522ms  後 key4 會過時。

5）字符串中的過時操做

字符串中幾個直接操做過時時間的方法，以下列表：

• set key value ex seconds：設置鍵值對的同時指定過時時間（精確到秒）；
• set key value ex milliseconds：設置鍵值對的同時指定過時時間（精確到毫秒）；
• setex key seconds valule：設置鍵值對的同時指定過時時間（精確到秒）。

實現示例以下：

① set key value ex seconds

127.0.0.1:6379> set k v ex 100
OK
127.0.0.1:6379> ttl k
(integer) 97

② set key value ex milliseconds

127.0.0.1:6379> set k2 v2 px 100000
OK
127.0.0.1:6379> pttl k2
(integer) 92483

③ setex key seconds valule

127.0.0.1:6379> setex k3 100 v3
OK
127.0.0.1:6379> ttl k3
(integer) 91

2.移除過時時間

使用命令： persist key 能夠移除鍵值的過時時間，以下代碼所示：

127.0.0.1:6379> ttl k3
(integer) 97
127.0.0.1:6379> persist k3
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl k3
(integer) -1

能夠看出第一次使用 ttl 查詢 k3 會在 97s 後過時，當使用了 persist 命令以後，在查詢 k3 的存活時間發現結果是 -1，它表示 k3 永不過時。

3.Java實現過時操做

本文將使用 Jedis 框架來實現對 Redis 過時時間的操做，以下代碼所示：

public class TTLTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 建立 Redis 鏈接
        Jedis jedis = new Jedis("xxx.xxx.xxx.xxx", 6379);
        // 設置 Redis 密碼(若是沒有密碼，此行可省略)
        jedis.auth("xxx");
        // 存儲鍵值對（默認狀況下永不過時）
        jedis.set("k", "v");
        // 查詢 TTL（過時時間）
        Long ttl = jedis.ttl("k");
        // 打印過時日誌
        System.out.println("過時時間：" + ttl);
        // 設置 100s 後過時
        jedis.expire("k", 100);
        // 等待 1s 後執行
        Thread.sleep(1000);
        // 打印過時日誌
        System.out.println("執行 expire 後的 TTL=" + jedis.ttl("k"));
    }
}

程序的執行結果爲：

過時時間：-1 執行 expire 後的 TTL=99

能夠看出使用 Jedis 來操做 Redis 的過時時間仍是很方便的，可直接使用 jedis.ttl("k") 查詢鍵值的生存時間，使用 jedis.expire("k",seconds) 方法設置過時時間（精確到秒）。 

小貼士：使用 Jedis 以前，先要把 Jedis 引入到程序中，若是使用的是 Maven 項目的，直接在 pom.xml 文件中添加如下引用：

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/redis.clients/jedis -->
<dependency>
    <groupId>redis.clients</groupId>
    <artifactId>jedis</artifactId>
    <version>version</version>
</dependency>

更多過時操做方法，以下列表：

• pexpire(String key, long milliseconds)：設置 n 毫秒後過時；
• expireAt(String key, long unixTime)：設置某個時間戳後過時（精確到秒）；
• pexpireAt(String key, long millisecondsTimestamp)：設置某個時間戳後過時（精確到毫秒）；
• persist(String key)：移除過時時間。

完整示例代碼以下：

public class TTLTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 建立 Redis 鏈接
        Jedis jedis = new Jedis("xxx.xxx.xxx.xxx", 6379);
        // 設置 Redis 密碼(若是沒有密碼，此行可省略)
        jedis.auth("xxx");
        // 存儲鍵值對（默認狀況下永不過時）
        jedis.set("k", "v");
        // 查詢 TTL（過時時間）
        Long ttl = jedis.ttl("k");
        // 打印過時日誌
        System.out.println("過時時間：" + ttl);
        // 設置 100s 後過時
        jedis.expire("k", 100);
        // 等待 1s 後執行
        Thread.sleep(1000);
        // 打印過時日誌
        System.out.println("執行 expire 後的 TTL=" + jedis.ttl("k"));
        // 設置 n 毫秒後過時
        jedis.pexpire("k", 100000);
        // 設置某個時間戳後過時（精確到秒）
        jedis.expireAt("k", 1573468990);
        // 設置某個時間戳後過時（精確到毫秒）
        jedis.pexpireAt("k", 1573468990000L);
        // 移除過時時間
        jedis.persist("k");
    }
}

4.持久化中的過時鍵

上面咱們講了過時鍵在 Redis 正常運行中一些使用案例，接下來，咱們來看 Redis 在持久化的過程當中是如何處理過時鍵的。 Redis 持久化文件有兩種格式：RDB（Redis Database）和 AOF（Append Only File），下面咱們分別來看過時鍵在這兩種格式中的呈現狀態。

1）RDB中的過時鍵

RDB 文件分爲兩個階段，RDB 文件生成階段和加載階段。

① RDB 文件生成

從內存狀態持久化成 RDB（文件）的時候，會對 key 進行過時檢查，過時的鍵不會被保存到新的 RDB 文件中，所以 Redis 中的過時鍵不會對生成新 RDB 文件產生任何影響。

② RDB 文件加載

RDB 加載分爲如下兩種狀況：

• 若是 Redis 是主服務器運行模式的話，在載入 RDB 文件時，程序會對文件中保存的鍵進行檢查，過時鍵不會被載入到數據庫中。因此過時鍵不會對載入 RDB 文件的主服務器形成影響；
• 若是 Redis 是從服務器運行模式的話，在載入 RDB 文件時，不論鍵是否過時都會被載入到數據庫中。但因爲主從服務器在進行數據同步時，從服務器的數據會被清空。因此通常來講，過時鍵對載入 RDB 文件的從服務器也不會形成影響。

RDB 文件加載的源碼能夠在 rdb.c 文件的 rdbLoad() 函數中找到，源碼所示：

/* Check if the key already expired. This function is used when loading
* an RDB file from disk, either at startup, or when an RDB was
* received from the master. In the latter case, the master is
* responsible for key expiry. If we would expire keys here, the
* snapshot taken by the master may not be reflected on the slave. 
*
* 若是服務器爲主節點的話，
* 那麼在鍵已通過期的時候，再也不將它們關聯到數據庫中去
*/
if (server.masterhost == NULL && expiretime != -1 && expiretime < now) {
    decrRefCount(key);
    decrRefCount(val);
    // 跳過
    continue;
}

2）AOF中的過時鍵

① AOF 文件寫入

當 Redis 以 AOF 模式持久化時，若是數據庫某個過時鍵還沒被刪除，那麼 AOF 文件會保留此過時鍵，當此過時鍵被刪除後，Redis 會向 AOF 文件追加一條 DEL 命令來顯式地刪除該鍵值。

② AOF 重寫

執行 AOF 重寫時，會對 Redis 中的鍵值對進行檢查已過時的鍵不會被保存到重寫後的 AOF 文件中，所以不會對 AOF 重寫形成任何影響。

5.主從庫的過時鍵

當 Redis 運行在主從模式下時，從庫不會進行過時掃描，從庫對過時的處理是被動的。也就是即時從庫中的 key 過時了，若是有客戶端訪問從庫時，依然能夠獲得 key 對應的值，像未過時的鍵值對同樣返回。

從庫的過時鍵處理依靠主服務器控制，主庫在 key 到期時，會在 AOF 文件裏增長一條 del 指令，同步到全部的從庫，從庫經過執行這條 del 指令來刪除過時的 key。

6.小結

本文咱們知道了 Redis 中的四種設置過時時間的方式：expire、pexpire、expireat、pexpireat，其中比較經常使用的是 expire 設置鍵值 n 秒後過時。

字符串中能夠在添加鍵值的同時設置過時時間，並可使用 persist 命令移除過時時間。同時咱們也知道了過時鍵在 RDB 寫入和 AOF 重寫時都不會被記錄。

過時鍵在主從模式下，從庫對過時鍵的處理要徹底依靠主庫，主庫刪除過時鍵以後會發送 del 命令給全部的從庫。

本文的知識點，以下圖所示：

7.引用&鳴謝

http://www.javashuo.com/article/p-qtlhhixl-cq.html

http://www.javashuo.com/article/p-ymsgysfp-dd.html

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