Redis的內存回收原理，及內存過時淘汰策略詳解

Redis內存回收機制

Redis的內存回收主要圍繞如下兩個方面：

1.Redis過時策略:刪除過時時間的key值

2.Redis淘汰策略:內存使用到達maxmemory上限時觸發內存淘汰數據

Redis的過時策略和內存淘汰策略不是一件事，實際研發中不要弄混淆了，下面會完整的介紹二者。

Redis過時策略

過時策略一般有如下三種：

1.定時過時

每一個設置過時時間的key都須要建立一個定時器，到過時時間就會當即清除。該策略能夠當即清除過時的數據，對內存很友好；可是會佔用大量的CPU資源去處理過時的數據，從而影響緩存的響應時間和吞吐量。

2.惰性過時

只有當訪問一個key時，纔會判斷該key是否已過時，過時則清除。該策略能夠最大化地節省CPU資源，卻對內存很是不友好。極端狀況可能出現大量的過時key沒有再次被訪問，從而不會被清除，佔用大量內存。

3.按期過時

每隔必定的時間，會掃描必定數量的數據庫的expires字典中必定數量的key，並清除其中已過時的key。該策略是前二者的一個折中方案。經過調整定時掃描的時間間隔和每次掃描的限定耗時，能夠在不一樣狀況下使得CPU和內存資源達到最優的平衡效果。

Redis中同時使用了惰性過時和按期過時兩種過時策略。

Redis淘汰策略

1.簡介

Redis的內存淘汰策略，是指當內存使用達到maxmemory極限時，須要使用LAU淘汰算法來決定清理掉哪些數據，以保證新數據的存入。

二、LRU算法

Redis默認狀況下就是使用LRU策略算法。

LRU算法(least RecentlyUsed),最近最少使用算法,也就是說默認刪除最近最少使用的鍵。

可是必定要注意一點！redis中並不會準確的刪除全部鍵中最近最少使用的鍵，而是隨機抽取3個鍵，刪除這三個鍵中最近最少使用的鍵。

那麼3這個數字也是能夠能夠設置採樣的大小，若是設置爲10，那麼效果會更好，不過也會耗費更多的CPU資源。對應位置是配置文件中的maxmeory-samples。

3.緩存清理配置

maxmemory用來設置redis存放數據的最大的內存大小，一旦超出這個內存大小以後，就會當即使用LRU算法清理掉部分數據。

對於64 bit的機器，若是maxmemory設置爲0，那麼就默認不限制內存的使用，直到耗盡機器中全部的內存爲止;，可是對於32 bit的機器，有一個隱式的閒置就是3GB

4.Redis數據淘汰策略

maxmemory-policy，能夠設置內存達到最大閒置後，採起什麼策略來處理。

對應的淘汰策略規則以下：

1）noeviction：當內存不足以容納新寫入數據時，新寫入操做會報錯。

2）allkeys-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。

3）allkeys-random：當內存不足以容納新寫入數據時，在鍵空間中，隨機移除某個key。

4）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。

5）volatile-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。

6）volatile-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。

 

5.緩存清理的流程

1）客戶端執行數據寫入操做

2）redis server接收到寫入操做以後，檢查maxmemory的限制，若是超過了限制，那麼就根據對應的policy清理掉部分數據

3）寫入操做完成執行。

總結

redis的內存淘汰策略用於處理內存不足時的須要申請額外空間的數據，內存淘汰策略的選取並不會影響過時的key的處理。過時策略用於處理過時的緩存數據。